文档介绍：传热膜系数测定试验（第四组）
一、试验目标
1、了解套管换热器结构和壁温测量方法
2、了解影响给热系数原因和强化传热路径
3、体会计算机采集和控制软件对提升试验效率作用
4、学会给热系数试验测定和数据处理方法
二、试验内容
1、测定空气在圆管内作强制湍流时给热系数α1
2、测定加入静态混合器后空气强制湍流给热系数α1’
3、回归α1和α1’联式中参数A、a
*4、测定两个条件下铜管内空气能量损失
二、试验原理
间壁式传热过程是由热流体对固体壁面对流传热，固体壁面热传导和固体壁面对冷流体对流传热三个传热过程所组成。因为过程复杂，影响原因多，机理不清楚，所以采取量纲分析法来确定给热系数。
1）寻求影响原因
物性：ρ，μ ，λ，cp 设备特征尺寸：l 操作：u，βgΔT
则：α=f（ρ，μ，λ，cp，l，u，βgΔT）
2）量纲分析
ρ[ML-3]，μ[ML-1 T-1]，λ[ML T-3 Q-1]，cp [L2 T-2 Q-1]，l[L] ，u[LT-1]，
βgΔT [L T-2]， α[MT-3 Q-1]]
3）选基础变量（独立，含M，L，T，Q-热力学温度）
ρ，l，μ, λ
4）无量纲化非基础变量
α：Nu＝αl/λ u: Re＝ρlu/μ cp: Pr＝cpμ/λ βgΔT: Gr＝βgΔT l3ρ2/μ2
5）原函数无量纲化
6）试验
Nu＝ARea Prb Grc
强制对流圆管内表面加热：Nu＝ARea
圆管传热基础方程：
热量衡算方程：
圆管传热牛顿冷却定律：
圆筒壁传导热流量：
空气流量由孔板流量测量： [m3h-1，kPa]
空气定性温度：t=(t1+t2)/2 [℃]
三、试验步骤
1、蒸汽发生器 2、蒸汽管 3、补水漏斗 4、补水阀 5、排水阀
6、套管换热器 7、放气阀 8、冷凝水回流管 9、空气流量调整阀
10、压力传感器 11、孔板流量计 12、空气管 13、风机
图1、传热试验步骤
套管换热器内管为φ27×,,走冷空气，外管为耐高温玻璃管，壳程走100℃热蒸汽。进、出口温度由铂电阻（Pt100）测量，使用时测温点在管道中心。壁温1、壁温2由热电偶测量，测温点经过锡焊嵌入管壁中心，测量值为壁中心温度。，变频器为西门子420型，风机为XGB型旋涡气泵，最大静风压17kPa，最大流量100 m3/h。另外，还用到了北京化工大学化工原理试验室开发数据采集和控制软件。
四、试验操作
1、检验蒸汽发生器中水位，约占液位计高度4/5左右，如不够需加水；
2、按下总电源、加热器、风机绿色按钮，开仪表开关，等候20分钟套管间充满水蒸汽；
3、约到15分钟时，观察壁温1、壁温2改变和水蒸汽滴状冷凝情况；
4、当有蒸汽和不凝性气体从套管间排出时，全开流量调整阀，用鼠标点击上图中绿色按钮开启风机