對(duì)流給熱系數(shù)的測(cè)定一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1測(cè)定冷水在垂直圓管內(nèi)作強(qiáng)制湍流時(shí)的對(duì)流給熱系數(shù),并確定Nu、Re和Pr之間的關(guān)系；

2測(cè)定飽和水蒸氣在垂直管外冷凝時(shí)的給熱系數(shù)；

3測(cè)定冷水和水蒸氣在套管換熱器中的總傳熱系數(shù)；實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1學(xué)習(xí)過(guò)程分解與合成的工程問(wèn)題處理方法；

2了解影響給熱的因素和強(qiáng)化傳熱的方法；

3掌握給熱系數(shù)及傳熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法；

3實(shí)驗(yàn)原理傳熱的形式：直接傳熱------熱水中加入冷水------冬天洗臉；間接傳熱------間壁式傳熱------工業(yè)應(yīng)用傳熱的目的：達(dá)到使某種介質(zhì)或物質(zhì)的加熱或冷卻；加熱案例：將果汁加熱，蒸發(fā)其中水分，達(dá)到濃縮的目的；冷卻案例：將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量用冷卻水移走，使反應(yīng)得以繼續(xù)有效進(jìn)行；傳熱速率方程

Q=KAΔtm

Q------傳熱速率，W

K------傳熱系數(shù)，W/（m2?C）

A------傳熱面積，m2

Δtm------對(duì)數(shù)平均傳熱溫差，?C傳熱過(guò)程的分解：

傳熱示意圖：介質(zhì)1與介質(zhì)2之間的傳熱是由介質(zhì)1向固體壁面的熱量傳遞；固體壁面的熱傳導(dǎo)；固體壁面向介質(zhì)2的熱量傳遞的三個(gè)子過(guò)程串聯(lián)而成。子過(guò)程1：傳熱速率表達(dá)

Qh=αhAh

Δtmh=Δtmh/（1/αhAh

）

QW=（λ/δ）

AW

ΔtmW=ΔtmW/（δ/λAW

）

Qc=αcAcΔtmc=Δtmc/（1/αcAc

）對(duì)于穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程,忽略熱損失:Q=Qh=QW=Qc1/KA=1/αhAh+δ/λAW+1/αcAcΔtmh=(T-Tw上)-(T-Tw下)/ln(T-Tw上)/(T-Tw下)Δtmc=(t2-Tw上)-(t1-Tw下)/ln(t2-Tw上)/(t1-Tw下)Δtm=(T-t2)-(T-t1)/ln(T-t2)/(T-t1)無(wú)相變流體與固體壁面間的對(duì)流傳熱:影響對(duì)流給熱系數(shù)的因素:(1)流體物性:ρ、μ、λ、Cp；(2)圓管壁面的特征尺寸:d；(3)操作條件:流體流速u；(4)自然對(duì)流升力:βgΔT；對(duì)流給熱系數(shù)------αα=f（

d、ρ、μ、λ、Cp、u、βgΔT）因次分析法進(jìn)行無(wú)因次化：得無(wú)因次方程：

Nu=α0

Rea1Pra2Gra3無(wú)因次數(shù)群：給熱系數(shù)大小Nu=αd/λ

；流體流動(dòng)狀態(tài)Re=duρ/μ

；流體物性Pr=Cpμ/λ

；自然對(duì)流Gr=βgΔTd3ρ2/μ2；強(qiáng)制湍流時(shí)，可忽略自然對(duì)流的影響：

Nu=α0ReaPrb當(dāng)流體被加熱時(shí)，b=0.4；當(dāng)流體被冷卻時(shí)，b=0.3；四。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)物系選擇：熱流體：飽和水蒸氣；冷流體：城市自來(lái)水；主體設(shè)備：套管換熱器；儀表：溫度測(cè)量：熱電偶溫度計(jì)；壓力儀表：彈簧管壓力表（氣體！過(guò)壓爆炸危險(xiǎn)性！隨時(shí)監(jiān)控?。┝髁坑?jì)：轉(zhuǎn)子流量計(jì)（轉(zhuǎn)子最大截面對(duì)應(yīng)的刻度線------流量值）輔助設(shè)備：水池、泵、過(guò)濾器、疏水器（氣液分離器）五。原始數(shù)據(jù)記錄表一次性記錄的原始數(shù)據(jù)：設(shè)備號(hào)，d，l；多次記錄的原始數(shù)據(jù)：P，T，G，t1，t2，tw上，tw下；六。流程圖疏水器與疏水裝置的區(qū)別；不凝性氣體排放管路；七。操作要點(diǎn)蒸汽管路內(nèi)凝水排除；不凝性氣體排放；設(shè)備保護(hù)：二種流體進(jìn)入設(shè)備先后（水，蒸汽）實(shí)驗(yàn)組數(shù)：4；實(shí)驗(yàn)取點(diǎn)規(guī)劃；實(shí)驗(yàn)操作記錄；計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)查驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)結(jié)束工作實(shí)驗(yàn)提問(wèn)