文档介绍：对流传热实验实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 实验三对流传热实验一、,加深对其概念和影响因素的理解,应用线性回归法,确定关联式中常数A、m的值;;。二、实验原理㈠套管换热器传热系数及其准数关联式的测定⒈对流传热系数的测定在该传热实验中,冷水走内管,热水走外管。对流传热系数可以根据牛顿冷却定律,用实验来测定(1)式中:—管内流体对流传热系数,W/(m2·℃);Qi—管内传热速率,W;Si—管内换热面积,m2;—内壁面与流体间的温差,℃。由下式确定:(2)式中:t1,t2—冷流体的入口、出口温度,℃;Tw—壁面平均温度,℃;因为换热器内管为紫铜管,其导热系数很大,且管壁很薄,故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等,用tw来表示。管内换热面积:(3)式中:di—内管管内径,m;Li—传热管测量段的实际长度,m。由热量衡算式:(4)其中质量流量由下式求得:(5)式中:—冷流体在套管内的平均体积流量,m3/h;—冷流体的定压比热,kJ/(kg·℃);—冷流体的密度,kg/m3。和可根据定性温度tm查得,为冷流体进出口平均温度。t1,t2,Tw,可采取一定的测量手段得到。⒉对流传热系数准数关联式的实验确定流体在管内作强制湍流,被加热状态,准数关联式的形式为.(6)其中:,,物性数据、、、可根据定性温度tm查得。经过计算可知,对于管内被加热的空气,普兰特准数变化不大,可以认为是常数,则关联式的形式简化为:(7)这样通过实验确定不同流量下的与,然后用线性回归方法确定A和m的值。㈡列管换热器传热系数的测定管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单,操作可靠,可用各种结构材料(主要是金属材料)制造,能在高温、高压下使用,是目前应用最广的类型。由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形,内部装有管束,管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体,一种在管内流动,称为管程流体;另一种在管外流动,称为壳程流体。实验装置采用双管程。传热系数Ko用实验来测定(1)式中:Ko—列管传热系数,W/(m2·℃);Qi—管内传热速率,W;SO—管外换热面积,m2;—平均温度差,℃。由下式确定:(2)(3)式中:t1,t2—冷流体的入口、出口温度,℃;T1,T2—热流体的入口、出口温度,℃;—逆流时平均温度差,℃;—温差校正系数,由R、P的查到(课本P100)。管外换热面积:(4)式中:dO—内管管外径,m;LO—传热管测量段的实际长度,m。由热量衡算式:(5)其中质量流量由下式求得:(6)式中:—冷流体在套管内的平均体积流量,m3/h;—冷流体的定压比热,kJ/(kg·℃);—冷流体的密度,kg/m3。和可根据定性温度tm查得,为冷流体进出口平均温度。t1,t2,T1,T2,可采取一定的测量手段得到。三、实验流程和设备主要技术数据⒈设备主要技术数据见表1表1实验装置结构参数紫铜内管内径di(mm)(列管);(套管)紫铜内管外径do(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(紫铜内管)长度L(m):LZB—25泵型号:WB50/025⒉实验流程如图1所示。⒊实验的测量手段⑴温度的测量冷水热水进出口温度采用热电阻温度计测得。套管壁温采用热电偶温度计测量。⑵加热热水箱内装有2组加热器,热水箱为双层保温设计。加热方式采用温度控制加热。图1水-水传热综合实验装置流程图四、实验方法及步骤⒈实验前的准备,检查工作。⑴向水箱中加满水。⑵接通电源总闸,设定加热表温度为60oC,启动电加热器开关,开始加热。关闭热水端转子流量计阀门,启动热水泵,打开转子流量计阀门,选择一个换热器,使热水循环流动。. ⑴选择套管换热器。调节热水流量为一定值920L/h。⑵启动冷水泵用转子流量计调节流量,调好某一流量后稳定3-5分钟后,分别测量冷水的流量,进、出口的温度及壁面温度。然后,改变流量测量下组数据。一般从小流量到最大流量之间,要测量4~6组数据。⑶做完套管换热器的数据后,要进行列管换热器实验。分别记录热水进出口温度冷水进出口温度。实验方法同步骤⑵。⒊实验结束后,依次关闭加热、泵和总电源。一切复原。五、实验注意事项1、检查加热箱中的水位是否在正常范围内。特别是每次实验结束后,进行下一次实验之前,如果发现