换热器综合实验matlab数据处理
目录
前言
一、数据处理
二、 拟合关联式
1.构造函数及最小二乘法
2.实验及拟合数据绘图
总结
前言
实验测定数据,计算套管式换热器传热系数并拟合传热系数K与热水流速u的关联式。
一、数据处理
有效换热面积
A=0.14;
顺流数据处理
Qs1=[3.559 3.704 3.755 3.65 3.521]*1000; Qs2=[3.566 3.643 3.608 3.553 3.369]*1000; Qs=(Qs1+Qs2)/2.0; dts=[25.2 26.4 26.9 27.2 26.7]; Ks=Qs./A./dts; ws=[0.2 1.6 3.5 2.7 4.4]; zs1= sprintf('热水放热量 W\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f' ,Qs1); zs2= sprintf('冷水吸热量 W\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f' ,Qs2); zs3= sprintf('平均传热量 W\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f' ,Qs); zs4= sprintf('对数平均温差 ℃\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f' ,dts); zs5= sprintf('传热系数W/(㎡·K)%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f' ,Ks); zs6= sprintf('热平衡偏差 %%\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f' ,ws); disp(zs1) disp(zs2) disp(zs3) disp(zs4) disp(zs5) disp(zs6)
逆流数据处理
Qn1=[4.021 3.946 3.802 3.742 3.534]*1000; Qn2=[3.94 3.848 3.719 3.59 3.387]*1000; Qn=(Qn1+Qn2)/2.0; dtn=[28.8 28.7 28.8 28.7 28.2]; Kn=Qn./A./dtn; aa=pi*13*13/1000.0/1000.0/4.0; us=[546.1 498.3 449.7 398.8 349.6]*0.1^3/3600.0/aa; un=[549.4 499.6 449.3 398.9 350.9]*0.1^3/3600.0/aa; wn=[2.0 2.5 2.2 4.1 4.2]; zn1= sprintf('热水放热量 W\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f' ,Qn1); zn2= sprintf('冷水吸热量 W\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f' ,Qn2); zn3= sprintf('平均传热量 W\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f' ,Qn); zn4= sprintf('对数平均温差 ℃\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f' ,dtn); zn5= sprintf('传热系数W/(㎡·K)%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f' ,Kn); zn6= sprintf('热平衡偏差 %%\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f\t%4.1f' ,wn); disp(zn1) disp(zn2) disp(zn3) disp(zn4) disp(zn5) disp(zn6)
二、 拟合关联式
1.构造函数及最小二乘法
fun=@(t)Ks - t(1).*us.^t(2); s0=[2 1]; S= lsqnonlin(fun,s0) fun=@(t)Kn - t(1).*un.^t(2); n0=[2 1]; N= lsqnonlin(fun,n0)
2.实验及拟合数据绘图
figure % 创建 us 和 Ks 的 plot plot(us,Ks,"LineStyle","-",... "Marker",".",... "DisplayName","Ks"); hold on % 创建 un 和 Kn 的 plot plot(un,Kn,"Marker","x",... "DisplayName","Kn"); hold off xxs = 0.7:0.1:1.2; yys=S(1).*xxs.^S(2); xxn = 0.7:0.1:1.2; yyn=N(1).*xxn.^N(2); hold on plot(xxs,yys,'b-') plot(xxn,yyn,'r-') hold off legend('顺流','逆流','顺流拟合','逆流拟合',"Position",[0.63967,0.24795,0.23827,0.14893]) grid on title("传热系数K与热水流速u关系曲线") xlabel("u/(m/s)") ylabel("K") text(0.95, 1014, sprintf('$K=%4.4f*u^{%4.4f}$',S), 'interpreter', 'latex', 'FontSize', 12) text(1, 935, sprintf('$K=%4.4f*u^{%4.4f}$',N), 'interpreter', 'latex', 'FontSize', 12) legend("Position",[0.64881,0.15282,0.23827,0.16548]) q1= sprintf('顺流K=%4.4f*u^%4.4f' ,S); q2= sprintf('逆流K=%4.4f*u^%4.4f' ,N); disp(q1) disp(q2)
总结
以上就是今天要讲的内容,本文仅仅简单介绍了换热器实验数据处理的简单流程,而matlab提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。
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