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温度计套管测温误差分析

日期:2006-3-6 21:51:29 来源:原创 查看:[ ] 作者:椴木杉 热度:
压气机设备的储气筒里的空气温度,用一支插入装油的套管中的玻璃水银温度计来测量。如图所示。已知温度计的读数为t,储气筒与温度计套管连接处的温度,套管高H,壁厚 管材的导热系数为,套管外表面传热系数为h,套管长度为H。

[问题]


 为减少测温误差,应选用铜还是钢作
为套管的材料
?

[分析] 假定 由于温度计的感温泡与套管顶部直接接触,可以认为温度计的读数就是套管顶端的壁面温度。套管中每一截面上的温度可以认为相等的,因而温度计套管可以看成是截面为的一等截面直肋(d为套管直径)。而所谓的测温误差,就是套管顶端的过余温度(由一维等截面肋片导热理论): 
此处是筒内待测流体的真实温度,
。 由双曲余弦函数ch(mH)的性质可知:套管材料导热系数越大,测温误差越大。

[结论]

 从减小测温误差的角度,套管材料用钢比铜好。

 

 

减少测温误差的其它方法:

 

1) 增加套管长度 H

2) 减小套管壁厚

3) 在储气筒外包以保温材料

4) 强化套管和流体之间的换热,即增大 h

 
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