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第卷第期实验室研究与探索..
年月.
测定对流传热系数的实验装置设计及测定条件选择
诸爱士, 徐晓南, 吴盛林
浙江科技学院生物与化学工程学系,浙江杭州
摘要:设计了用盘管传热来测管内对流传热系数的实验方法,选定管内对流传热系数关联式Ⅳ—
,并对测定条件进行了考察,确定了合适的条件使实验结果能用Ⅳ进行较好的关联
关键词:盘管;对流传热系数;测定方法;关联式;实验条件
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:———

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各种化工生产中的流体,由于工艺要求,往往需将
实验部分
其加热或冷却至规定的温度范围,要达到这种需要,通
常进行的单元操作是传热,传热的常用形式是间壁式. 实验装置设计
的,其中重要的参数是传热系数,涉及到间壁两侧流所设计的装置示意图如图所示,在带有夹套的
体与壁面间的传热膜系数,即对流传热系数】引。对流反应器中装有螺旋盘管与搅拌器,其中圆柱形的
传热是指物体在一定的几何形状、,螺旋圈中心直径一,换
时发生的热流体到壁面或壁面到冷流体的热量传热盘管是内径的铜管,最大有效长度为
递。在生产中包括反应和混合往往采用釜式设备, ,搅拌器的型式为锚式:宽为,高为。
在这种设备中所采用的换热方式主要有两种:一是盘管内为流动的水,管外为搅动的水,夹套中装有导热
采用夹套传热,即在设备外层包上一个空间;二是在设油,并用电阻丝加热,热量通过导热油传递到釜内水,
备内放置盘管,而盘管热交换器因其结构简单,制造容
易且成本较低,成为最常用的热交换设备之一。学生
在学****了相关的传热原理后,为了巩固知识,课程中配
合了相应的实验。本文设计了测定对流传热系数的实
验装置和计算方法及关联式,并对测定条件进行了考
察,给出了与关联式相适应的条件,验证了计算的准确
性。
收稽日期:——图实验装置示意图
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实验室研究与探索第卷
使釜内水温达到设定的温度后,测定不同条件下管内≈≈,则:
水流量、釜内水温、搅拌速度强制对流的对流传热系≈口
数;釜内的水温由热电偶自动控制,管内水进出口温度则口≈一/·
由温度计测量【。进而将表达成—”的准数形式,实验中的所
. 实验原理有都是利用上述原理和方法计算所得,式中—
盘管内水强制对流传热系数的测定实验是通过盘/:努塞尔特准数,无因次;:系数;/:雷
管中的水与一定温度的反应釜内的水在锚式搅拌器的诺准数,无因次;:指数;:管内径;:流体粘度
作用下进行强制对流传热,通过釜内水向盘管壁传热, .。
设其对流传热系数为,管壁的导热系数为;冷流体. 实验操作步骤
为盘管中的水,设其对流传热系数为,依次改变不同启动装置前应先检查供水,供电情况,同时应
的实验条件,便可得到不同条件下的的值。掌握电位差计的使用方法。
根据牛顿冷却定律打开供水系统,调节所需流量,开动搅拌电
口△一口丁一机,调节转速,然后接通加热电源。
式中:传热速率待系统稳定后,准备读数,当加热切换到停止
: 盘管外侧传热面积加热时,读此时的进出口水温。