《热交换器设计及原理》实验指导书

《热交换器设计及原理》实验指导书（共4篇）

《热交换器设计及原理》实验指导书 篇1

《热交换器设计及原理》实验指导书

南京航空航天大学能源与动力学院

强迫流动单管管外放热系数测定实验

一、实验目的

1、了解对流放热的实验研究方法；

2、测定空气横向流过单管表面时的平均放热系数，并将实验数据整理成准则方程式；

3、学习测量风速、温度、热量的基本技能。

二、实验原理

根据相似理论，流体受迫外掠物体时的放热系数与流速、物体几何形状及尺寸、流体物性间的关系可用下列准则方程式描述：

NufR,per

实验研究表明，流体掠过横向单管表面时，一般可将上式整理成下列具体的指数形式。

mNumCRenmPrm

式中

：C、n、m均为常数，由实验确定，Num—— 努谢尔特准则

Numd m Rem—— 雷诺准则

RemdvmPtm—— 普朗特准则

Prmvm am上述各准则中：d——实验管外径，作定性尺寸[m]

——流体流过实验管外最窄面处流速[m/s]

——导热系数[W/m×℃]

a——流体导温系数[m2/s]

v——流体运动粘度[m2/s]

1准则角码“m”表示用流体边界层平均温度，tm(twtf)作定性温度。

2n 鉴于实验中流体为空气，Prm = 0.7，故准则式可化成：NumCRem，本实验的任务在于确定c与n的数值。

三、实验设备及实验段主要参数

本对流实验在一实验风洞中进行。实验风洞主要由风洞本体、风机、实验桌、实验管及其加热器、电测温度计、倾斜式微压计（微压计内液体为酒精）、毕托管、电流表、电压表以及调压变压器组成。

由于实验段前有两段整流，可使进入实验段前的气流稳定。毕托管置于流速段，测速段截面较实验段小，以使流速提高，测量准确。风量可由风门调节。实验风洞中安装了一根实验管，管内装有电加热器作为热源，管壁嵌有四支热电偶以测壁温。实验段前后各有一根热电偶测量风温。

测速处流道截面积F测=5025（mm2），放试管处流道截面积F试=15050（mm2），实验管有效管长L=150mm，实验管外径d=16mm，实验管数n=1。

四、实验步骤

1．了解掌握毕托管及微压计测速基本原理，自行推导实验风速的计算公式； 讨论：1）如何判断毕托管测量的是流体的总、静压，实验中如何调整？

2）实验设备中毕托管所测处的风速是否为实验段真实风速？如何换算实验段风速？

2．结合传热学基本理论，考虑加热管对外辐射散热，推导加热管外对流换热系数的计算公式；

讨论：如果不考虑辐射散热，对实验结果会带来多大误差？ 3．在1和2的基础上详细制定实验方案，绘制实验数据表格； 4．绘制实验曲线，求出c和n的值，并整理出换热准则关系式； 5．误差分析

五、实验报告要求

1、实验原理（包括风速和换热系数的推导过程）；

2、详细的实验方案；

3、实验原始数据，数据整理；

4、做出NuCRen图线

5、误差分析。

热管换热器传热系数测定实验

一、实验目的

1、了解热管换热器实验台的工作原理；

2、熟悉热管换热器实验台的使用方法；

3、运用所学换热器及传热学知识，结合该热管换热器实验台，设计热管换热量Q和传热系数K的测试方案；

4、根据设计方案，完成换热量Q和传热系数K的测试计算；

5、对实验结果进行误差分析。

二、实验台的结构及工作原理

热管换热器实验台由翅片热管（整体轧制）、热段风道、冷段风道、冷段和热段风机、0~1kw电加热器（通过调节电压可改变加热量）、热电偶（t1、t2、t3、t4）、电控箱、热球风速仪（独立仪表）、支架等组成。

热段中的电加热器使空气加热，热风经热段风道时，通过翅片热管进行换热和传递，从而使冷段风道的空气温度升高。

三、实验台参数

1、冷段出口面积

FLd24（实测d值）

2、热段出口面积

FRab(m2)（实测a、b值）

3、冷段传热表面积

fL1.28m2

4、热段传热表面积

fR1.28m2

5、热段对流换热系数

hR0.24kcal/kgC

6、冷段对流换热系数

hL0.24kcal/kgC

四、实验台操作注意事项

1、接通电热开关前，必须先打开电控箱开关；

2、实验结束后，首先左旋调温旋钮至电压为零，使风机继续运转5分钟，再切断电源；

3、实验中，调温旋钮右旋到电压表150V左右为宜，不宜过高；

4、工况稳定大约需40分钟左右；

五、热球风速仪使用说明

简介：

热球风速仪是一种测量低风速度的基本仪器。仪器由热球式测头和测量仪表组成。测杆的头部有一直径约0.8毫米的玻璃球。球内绕有加热玻璃球用镍铬丝线圈和两个串联的热电偶。热电偶的冷端连接在磷铜质的支柱上，直接暴露在气流中，当一定大小的电流通过加热线圈后，玻璃球的温度升高，升高的程度和气流的速度有关，流速小时升高的程度大，反之升高的程度小。升高程度的大小通过热电偶产生热电势在电表上指示出来。因此在校正后，既可用电表读数表示气流的速度。

1、使用说明：

1）使用前观察“校正开关”应置于“断”的位置，“电源选择”开关置于选用的电源处。

2）将“校正开关”置于“满度”位置，调节“满度调节”旋钮，使电表指在满刻度的位置。

3）将“校正开关”置于“零位”位置，调节“零位调节”旋钮，使电表指在零点的位置。

4）完成以上步骤后，轻轻拉动螺塞，使测杆探头露出（长短可根据需要选择），即可开始测量。测定时测头上的红点对准风向，从电表上读出风速的大小。根据电表读数，查阅所提供的矫正曲线查出实际被测风速。

5）在测定若干分钟后（10分钟左右）要将测杆螺塞压紧，探头密闭，重复2、3步骤，以保证测量的准确性。6）测量完毕后，“校正开关”置于“断”的位置。

六、实验报告要求

1、详细说明实验原理及实验步骤；

2、设计实验结果数据表，将实验原始数据及整理好的数据填入其中；

3、对实验结果进行误差分析；

4、实验中存在的问题，改进方法及实验心得体会。

《热交换器设计及原理》实验指导书 篇2

1 概述

在利用单片机设计的自动测量和控制系统中，经常要将电压信号转换为频率信号或将频率信号转换成电压信号。这里要介绍的V/F和F/V转换器件BG382就可实现电压和频率的相互转换，而且具有较高的精度、线性和积分输入特性，利用它可以抑制串扰干扰。如果将其输出的信号调制成射频信号或光脉冲，还可在不受电磁影响的情况下进行无线或光纤等远距离通信传输。

2 BG382的封装及引脚

图1所示是BG382的外型封装形式。其引脚及功能如表1所列。

表1 BG382的引脚功能

管脚12345678功能恒流源Io输出端Io大小控制端输出频率端地Io充电时间选择端门限控制端信号输入端电源端

3 BG382的V/F和F/V转换

3.1 V/F转换电路(本网网收集整理)

图2所示是由BG382组成的简单V/F变换器，其输入为10mV~10V，输出为10Hz~10kHz，满刻度线性精度的典型值为±0.5%。

影响上面电路线性精度的原因是恒流源1端的电压会随输入端输入电压的变化而变化，从而使恒流源的性能变差，Io约为137μA。如果输入电压由10mV变为10V，由此所引起的Io变化约为1μA，即对Io的影响为1/137。而Io的变化将影响输出频率的变化，从而使线性精度的曲线上端向上翘;另外，由于集成电路内比较器的输入端，即6、7脚存在失调现象，影响了线性精度的低端;同时由于比较器的增益较低，也影响了其灵敏度，增大了误差。

以上电路仅适用于精度要求不高方面的应用，图3所示是由BG382组成的高精度V/F转换电路，其精度可达±0.05%，该电路采用了由运放BG305和积分电容C1组成的有源积分电路，这个积分电路将负载输入电压变为正斜坡电压，当积分器输出达到BG382 内部比较器的比较电平时，单稳电路被触发，恒流源的电流Io从1端流出，使积分器的.输出急剧下降，单稳输出结束时，斜坡输出电压上升，重复以上转换周期。

由于信号从运算放大器的反相端输入，因此要求输入信号为负值，如果信号从运算放大器同相端输入，则输入信号应为正。

该电路线性精度高的原因在于：恒流源的1端接在运算放大器的虚地端，使恒流源总是处在电位上，这样恒流源电流Io的大小不再受输入电压变化的影响。可选择低失调电压、低失调电流的运算放大器，如OP07，同时，也要求选择稳定性好、温度系数低的电容。

3.2 F/V转换电路

图4是由BG382组成的F/V转换电路。其线性精度可达±1%，当输入频率一方波时，其输出经过后面的运算放大器构成了一级低通滤波器。

为了获得到较好的效果，电路中的阻容元件就采用低温度系数的稳定器件，如金属膜电阻和绝缘介质高的聚苯乙稀或丙稀电容。

4 典型应用电路

图5是由BG382构成的V/F转换器与单片机8098的接口电路。图中，通过光电耦合器件4N28的隔离措施，可以减少转换通道及电源对单片机的干扰。CD4049用于削弱残留电压对8098单片机HIS口的影响。

图5

2012微机原理课程设计指导书 篇3

指 导 书

南通大学计算机科学与技术学院计算机科学与技术系

二零一二年五月

目 录 课程设计的目的和任务.......................................1 2 课程设计指导及要求...........................................1 3 课程设计的主要步骤...........................................2

3.1 总体设计.............................................................................................2 3.2 硬件设计.............................................................................................2 3.3 软件设计.............................................................................................2 3.4 软、硬件联调.....................................................................................2 课程设计报告内容及格式要求...........................2 5 进度安排................................................................3 6 课程设计的考核方法及成绩评定......................3 7 课程设计题目..........................................................4 8 主要参考资料..........................................................6 课程设计的目的和任务

课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课后综合应用所学理论知识，解决实际工程设计和应用问题的能力的重要教学环节。它具有动手、动脑和理论联系实际的特点，是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一个重要教学环节。

通过课程设计，要求学生熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤，使学生得到微机开发应用方面的初步训练。让学生独立或集体讨论设计题目的总体设计方案、编程、软件硬件调试、编写设计报告等问题，真正做到理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力，实现由学习知识到应用知识的初步过渡。通过本次课程设计使学生熟练掌握微机系统与接口扩展电路的设计方法，熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的硬软件调试方法和步骤，熟悉微机系统的硬软件开发工具的使用方法。

通过课程设计实践，不仅要培养学生事实求是和严肃认真的工作态度，培养学生的实际动手能力，检验学生对本门课学习的情况，更要培养学生在实际的工程设计中查阅资料，撰写设计报告表达设计思想和结果的能力。课程设计指导及要求

在课程设计时，2~3名同学组成1个设计小组，分别完成项目的功能设计、电路编辑及调试、编码及调试和课程设计报告编写工作。同批次同学中选择同一题的不超过3组。在教师指导下，可以相互讨论。每设计小组提交1份设计报告，设计报告由设计小组同学独立完成，不得互相抄袭。教师的主导作用主要在于指明设计思路，启发学生独立设计的思路，解答疑难问题和按设计进度进行阶段审查。学生必须发挥自身学习的主动性和能动性，主动思考问题、分析问题和解决问题，而不应处处被动地依赖指导老师。同学应积极主动的提出问题、解决问题、讨论问题，互相帮助和启发。

学生在设计中可以引用所需的参考资料，避免重复工作，加快设计进程，但必须和题目的要求相符合，保证设计的正确。指导教师要引导学生学会掌握和使用各种已有的技术资料，不能盲目地、机械地抄袭资料，必须具体分析，使设计质量和设计能力都获得提高。学生要在老师的指导下制定好自己各环节的详细设计进程计划，按给定的时间计划保质保量的完成个阶段的设计任务。设计中可边设计，边修改，软件设计与硬件设计可交替进行，问题答疑与调试和方案修改相结合，提高设计的效率，保证按时完成设计工作并交出合格的设计报告。课程设计的主要步骤

课程设计分为硬件设计和软件设计两个部分，其设计过程可以归纳为以下所述的四个步骤：

3.1 总体设计

本阶段的任务是通过调查研究，查阅资料来初步确定系统结构的总体方案，其中主要涉及到硬件和软件的功能划分。

应用系统中硬件和软件具有一定的互换性，即某些功能既可以用硬件实现也可以用软件实现。一般说来，用硬件实现的优点是可以提高系统的工作速度，但会增加电路的复杂性和硬件成本；而用软件代替某些硬件的功能可以使电路简化，便于修改设计，降低硬件成本，但软件工作量增大。

总体设计时，必须在硬件和软件之间权衡，分工明确，然后分头开始设计。

3.2 硬件设计

在Proteus环境下，结合课程设计题目，设计硬件原理图，搭建硬件电路。

3.3 软件设计

1、采用模块化程序结构设计软件，可将整个软件分成若干功能模块。

2、画出程序流程图。

3、根据流程图，编写源程序。

3.4 软、硬件联调

在Proteus环境下，仿真调试程序。课程设计报告内容及格式要求

【课程设计报告内容】

1、设计题目（在封面注明）

2、设计内容（在此部分详细说明所做题目的基本内容和主要功能）

3、设计原理及方案（含电路原理图、硬件连接示意图、系统功能框图、程序流程图等）

4、汇编源程序代码（关键代码要加必要注释）

5、实施结果（可给出程序运行界面、实验箱运行结果照片等）

6、课程设计体会

7、参考文献

【格式要求】

1、课程设计报告要求（1）总体要求

课程设计报告应排版工整、内容完整、结论正确。要在报告封面上注明学院、班级、姓名、学号、指导教师、提交时间等完整信息。要求用计算机打印，纸张大小为A4。

（2）格式要求

 目录：用四号字，其中每章题目中，中文用宋体，英文用Times New Roman，并注明各章节起始页码，题目和页码之间用“„„”相连。 标题：中文采用四号黑体，英文用Times New Roman。

 正文：中文采用小四号宋体，英文用Times New Roman。段落为：1.5倍行距，段前、段后均为0磅。

 页面设置：单面打印：上2cm，下2cm，左2.5 cm，右1.5 cm，装订线0.5cm，页眉1.2cm，页脚1.5cm。页眉以小五号宋体字键入“接口技术课程设计”，居左。页脚插入页码，居中。 参考文献的编写格式：

期刊文献格式：［序号］作者．文目[J]．期刊名，年，卷号(期数)：起止页码 图书文献格式：［序号］作者．书名[M]．出版地：出版者，年份，起止页码 进度安排

课程设计任务在课程设计开始之前布置。学生可以在课余时间提前熟悉设计任务，查阅相关资料，确定总体方案，软、硬件功能划分，硬件接口原理图设计，程序设计等工作，为课程设计提前做好准备工作。

课程设计时间为1周。具体安排如下：

周一至周四学生完成设计课题的软硬件联调工作;周五指导教师检查本周设计任务的完成情况，学生完成课程设计报告的撰写。课程设计的考核方法及成绩评定

 考核方法：现场验收（占50%），课程设计报告（占50%）。

 考核内容：学习态度（出勤情况，平时表现等）、方案合理性、程序编制质量、演示效果、答辩情况及设计报告质量。 成绩评定：优，良，中，及格，不及格。

 特别说明：

（1）如发现抄袭，按照不及格处理。

（2）若出现2组以上设计方案完全相同，视同抄袭。课程设计题目

【选题说明】

（1）一组一题，不得重复。可从下列题目中任选1题，也可自拟题目。

（2）下列题目仅提出了合格要求，各位同学需要在基本要求的基础上增加功能并实现。指导教师根据各位同学完成课题的质量评分。

题目1 交通灯控制系统

利用8253定时器、8255等接口，设计一电路，模拟十字路口交通灯控制。要求自行设计控制方式。

题目2 利用DAC设计波形发生器

利用DAC设计一个波形发生器，能分别产生三角波、正弦波、锯齿波和方波，要求自行设计波形输出的切换方式。

题目3 利用DAC设计幅值可变的波形发生器

利用DAC设计一个幅值可变的波形发生器，要求自行设计控制方式。题目4 电子万年历

参考市场上的电子万年历的功能，利用所学接口芯片设计一电子万年历。要求至少能显示日期值、星期值，并可通过键盘修改日期。

题目5 电子秒表

利用8253等接口设计电子秒表，要求完成开始计时、停止计时及计时复位等功能，计时时间精确到毫秒，控制方式自行设计。

题目6 编程控制步进电机的转向

查找资料，了解步进电机的性能及原理，编程控制步进电机的正转或反转。题目7 直流电机调速系统

了解直流电机闭环调速的方法，实现直流电机的调速功能。题目8 数字钟

利用LED七段数码管设计数字钟电路，要求自行设计数字钟的显示格式和数值调整控制方式。

题目9 花式跑马灯

自行设计电路，实现具有5种以上工作方式的跑马灯，要求设计两种以上的切换方式。题目10 篮球比赛电子记分牌 根据篮球比赛规则，设计电子记分牌。题目11 定时器

利用8253等接口芯片设计计时器，要求设计定时时间输入方式和一种以上的报警方式。题目12 篮球比赛计时器

根据篮球比赛规则，设计篮球比赛计时器。题目13 电子密码锁

设计一个电子密码锁，利用器件的状态（如：发光二极管的亮与灭）模拟锁的开、闭。要求设计恰当的初始密码设定方式，并能根据密码开锁。

题目14 计算器

设计一计算器，要求至少能完成2位数的加减运算。题目15 点阵广告牌

利用点阵屏器件（如MATRIX-8X8-RED）设计能显示字符或图案的点阵广告牌。题目16 音乐播放器

利用8253驱动扬声器发声，实现乐曲播放，音调频率请自行查找参考资料，如参考文献[4]。

题目17 电子琴

本程序将键盘变成钢琴键盘，选择键盘上7个按键，作为“哆来咪„”音的按钮。通过此程序驱动扬声器发出不同的音调。

题目18 电压报警器

设计一个电压报警器，要求利用Proteus ISIS提供的POT-HG（POT-LIN）元件模拟电压变化，利用ADC0808实现电压监控，当输入电压在设定值以内，显示电压值。当输入电压超过设定值，报警。显示方式、报警方式自行设计。

题目19 投票统计器

设计一个投票统计器，完成投票、计票统计和票数显示等功能。题目20 多路数字抢答器

设计一个多路数字抢答器，要求自行设计有关功能。21 自行拟定的题目

各位同学可以结合所学知识，自行拟定本次课程设计题目。自拟的题目须得到指导教师的认可。主要参考资料

1．周明德.微型计算机系统原理及应用.北京：清华大学出版社

编译原理课程设计实验报告 篇4

学 生 姓 名：

学 号：

班 级：同 组 人 ：

(姓名、班级、学号)

大连理工大学

Dalian University of Technology

1.3 论文正文格式 ........................................................................................................... 2

1.4 章节标题格式 ........................................................................................................... 2

1.5 各章之间的分隔符设置 ........................................................................................... 3

1.6 正文中的编号 ........................................................................................................... 3

2 词法分析程序的实现 .......................................................................................................... 4

2.1 图的格式说明 ........................................................................................................... 4

2.1.1 图的格式示例 ................................................................................................ 4

2.1.2 图的格式描述 ................................................................................................ 4

2.2 表的格式说明 ........................................................................................................... 5

2.2.1 表的格式示例 ................................................................................................ 5

2.2.2 表的格式描述 ................................................................................................ 6

2.3 公式的格式说明 ....................................................................................................... 7

2.3.1 公式的格式示例 ............................................................................................ 7

2.3.2 公式的格式描述 ............................................................................................ 7

2.4 参考文献的格式说明 ............................................................................................... 7

2.4.1 参考文献在正文中引用的示例 .................................................................... 7

2.4.2 参考文献在正文中引用的书写格式 ............................................................ 7

2.4.3 参考文献的书写格式 .................................................................................... 7

2.4.4 参考文献的书写格式示例 ............................................................................ 8

2.5 量和单位的使用 ....................................................................................................... 8

2.5.1 使用方法 ........................................................................................................ 8

2.5.2 中华人民共和国法定计量单位 .................................................................... 8

2.6 规范表达注意事项 ................................................................................................. 12

2.6.1 名词术语 ...................................................................................................... 12

2.6.2 数字 .............................................................................................................. 12

2.6.3 外文字母 ...................................................................................................... 12

2.6.4 量和单位 ...................................................................................................... 13

2.6.5 标点符号 ...................................................................................................... 13