1、實驗四：傳熱（空氣一蒸汽）實驗實驗?zāi)康? 了解間壁式換熱器的結(jié)構(gòu)與操作原理；.學(xué)習(xí)測定套管換熱器總傳熱系數(shù)的方法；.學(xué)習(xí)測定空氣側(cè)的對流傳熱系數(shù)；. 了解空氣流速的變化對總傳熱系數(shù)的影響?；驹恚簩α鱾鳠岬暮诵膯栴}是求算傳熱膜系數(shù) ,當流體無相變時對流傳熱準數(shù)關(guān)聯(lián)式的一般形式為： 一_ ： ：二、 （4-1）對于強制湍流而言，Gr準數(shù)可以忽略，故物（4-2）本實驗中，可用圖解法和最小二乘法計算上述準數(shù)關(guān)聯(lián)式中的指數(shù)m n和系數(shù)A用圖解法對多變量方程進行關(guān)聯(lián)時，要對不同變量 Re和Pr分別 回歸。本實驗可簡化上式，即取 n=0.4 （流體被加熱）。這樣，上 式即變?yōu)閱巫兞糠匠?，再兩邊取對?shù)，即

2、得到直線方程：（4-3）m在直線lg -7 = g H + 切尼 Re在雙對數(shù)坐標中作圖，找出直線斜率，即為方程的指數(shù)上任取一點的函數(shù)值代入方程中，則可得到系數(shù) A,即:/ 肱月二-rTPo%Re 雅（4-4）用圖解法，根據(jù)實驗點確定直線位置有一定的人為性。而用最小 二乘法回歸，可以得到最佳關(guān)聯(lián)結(jié)果。應(yīng)用微機，對多變量方程 進行一次回歸，就能同時得到 A、m n。對于方程的關(guān)聯(lián)，首先要有 Nu Re Pr的數(shù)據(jù)組。其準數(shù)定義式 分別為：大 a實驗中改變冷卻水的流量以改變 Re準數(shù)的值。根據(jù)定性溫度（冷 空氣進、出口溫度的算術(shù)平均值）計算對應(yīng)的Pr準數(shù)值。同時，由牛頓冷卻定律，求出不同流速下的傳

3、熱膜系數(shù)值。進而算得Nu準數(shù)值。牛頓冷卻定律：。=R 必（4-5） 式中：%一傳熱膜系數(shù)，W/m2C；Q一傳熱量，W;A一總傳熱面積，m2; tm管壁溫度與管內(nèi)流體溫度的對數(shù)平均溫差，C傳熱量Q可由下式求得：04&闖/36加=加(4-4)/36。0(4-6)式中：W質(zhì)量流量，kg/h;Cp一流體定壓比熱，J/kg ；t1、t2一流體進、出口溫度，C;P 一定性溫度下流體密度，kg/m3;V 一流體體積流量，m3/s。注意事項：(1)、學(xué)校的設(shè)備大都是需要用電為差計測量電流然后計算溫度 的，此套設(shè)備比較先進，采用了數(shù)字顯示儀表直接顯示溫度。(2)、關(guān)于排放不凝氣：如果不打開放氣閥，理論上套管內(nèi)的

4、壓 力應(yīng)該不斷增大，最后爆炸，實際上由于套管的密封程度不是很 好，會漏氣，所以壓力不會升高很多，基本可以忽略。另外不凝 氣的影響在實際是實驗中并不是很大，在仿真實驗中為了說明做 了夸大。(3)蒸汽發(fā)生器：關(guān)于蒸汽發(fā)生器的控制和安全問題做了簡化(4)傳熱實驗有兩個流程，另一個管內(nèi)的介質(zhì)為水，原理一樣, 只是流程稍有不同。傳熱膜系數(shù)測定實驗姓名：pil 學(xué)號練14原始數(shù)據(jù)：空氣入口溫度空氣出口溫度壁溫1壁溫2壓差計讀數(shù)2071. 399.999.902070. 699. 999.98206口 399.999.9162066,899.999,9282065.299.999.

5、9442064. 299. 999.9642063.299.999.9862062.599.999.91042061. 799. 999.91442061. 299.999.9178處理結(jié)果:傳熱量(W)傳熱系數(shù)Nu準數(shù)Re準數(shù)Pr準數(shù)0000.69952316. 3173161.4504481.14255370. 0355.69951488.5588871.9036071.504016526. 7918.699505610. 996732.3980091.898391699.9067.699515313. 347592. 8522452. 262809881.4504.6995415.766

6、623.3280272. 6438211066.153.699563217.891573. 7314832. 9683461239. 474.699592619. 377784. 008253.191551365. 799.699616822.401054. 5908313. 659431610. 867.699648424.626585. 0181574. 0028081793. 572.6996703關(guān)聯(lián)結(jié)果：Nu=O. OOOPr-4Re0,00實驗參數(shù)：套管有效長度(m)： 1.25傳熱管內(nèi)徑(m)： 22傳熱膜系數(shù)測定實驗姓名：pxl學(xué)號級：14原始數(shù)據(jù):空

7、氣入口溫度空氣出口溫度壁溫1壁溫2壓差計讀數(shù)2071.299.999.922070.699.999.972068.399.999.9152066.899.999.9272065.199.999.9442064.399.999. 39632063.299.999.9862062.499.999.91132061.699.999.91442061.299.999.9177處理結(jié)果:傳熱量(w)傳熱系數(shù)Nu準數(shù)電港數(shù)Pr準數(shù)3.1931.7394838.5820568184. 6983,69952185. 9093081.356771.068758346.1365.6995148S. 237106L

8、 843161.456257510, 0639.699505610. 798572. 3547981.864183687. 2947,699515313.320172.8428542.255661881.7057.69954215. 675863. 3249342.6410071057. 484.699560617. 891573. 7314832. 9683461239. 474,699592620.154534.1640513. 3160581424. 083.699620622.350894. 5752943.6475451611. 334.699652724.55735. 004042

9、3.9915481788, 527,6996703關(guān)聯(lián)結(jié)果；Nu=O. 008Pr0 4Re0 SE實臉參數(shù)套管有效長度(mb L 25傳熱管內(nèi)徑GM 22思考題：.觀察并比較三根傳熱管的傳熱速率，說明原因答：保溫管的傳熱速率為76.116皿 裸管的傳熱速率為91.277皿 汽- 水套管的傳熱速率為2121.2皿 因此傳熱速率：保溫管 裸管 汽水套 管。保溫管的傳熱速率慢，是因為其壁較厚，而且材料的導(dǎo)熱系數(shù)?。?裸管其次，是因為自然對流的條件下給熱系數(shù)很??； 而汽水套管的傳 熱最快，是因其為強制對流，給熱系數(shù)較大。.測定傳熱系數(shù)K時，按現(xiàn)實驗流程，用管內(nèi)冷凝液測定傳熱速率與 用管外冷卻水測定傳

10、熱速率哪種方法更準確？為什么？如果改變流 程，使蒸汽走環(huán)隙，冷卻水走管內(nèi)，用哪種方法更準確？為什么？ 答：使用管內(nèi)冷凝液進行熱量衡算更準確， 因為它只與套管進行熱量交換，而管外冷卻水還與管外空氣進行對流換熱， 得到的總傳熱系數(shù)偏大。如果改變流程，冷卻水走管內(nèi)，則使用管內(nèi)冷卻水進行熱量衡 算更準確。3,汽包上裝有不凝氣排放口和冷凝液排放口，注意兩口的安裝位置 特點并分析其作用。答：不凝氣排放口安裝在汽包上方，而冷凝液排放口在汽包下方。不凝氣排放口是為了排出水蒸氣中的不凝氣， 防止其積累或者進入換熱 管中，影響熱量衡算的準確性。冷凝液排放口也有相似作用，但位置 不同。4,若將汽-水套管的冷卻水出口、入口調(diào)換，則調(diào)換前后 ?S是否