文档介绍：传热实验
一、实验目的
二、实验装置流程
三、实验操作方法说明
四、实验原理
五、实验报告要求
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一、实验目的 1、了解本实验流程及其热电阻测温原理。 2、用实测法和理论计算法分别计算出管内α测、α计、Nu测、Nu计及 总传热系数 K 的值，并进行比较。 3、在双对数坐标纸上标出管内 Nu测、Nu计与 Re 关系，最好用计算机回归出 Nu测与 Re 关系，并给出回归的精度（相关系数 R 及方差比 F）。 4、比较 K 更接近αi 或α0。
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二、实验装置
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三、实验操作方法 1、打开电加热开关，调节调压器到 180 V 左右开始加热，当蒸汽排出口有蒸汽放出时。 2、启动风机，逐渐关小放空阀开始送气，调节风量至予定值，当温度显示仪表上显示各点温度基本稳定后，记录数据。 （一般T2≥95℃，最好≥98℃时即可认为稳定） 原始数据如下表： 管内径= 管外径= 管长= 1500 mm 大气压= 101325 Pa 3、增加风量，待温度再度稳定后，重新读取上述各数据。 4、实验结束时，先将调压器电压调到零，关闭电加热开关。停一段时间，再徐徐开启放空阀，当转子完全落下时，再关闭风机电源。 注意事项 1、风机启动前，必须保证出口风管上的放空阀打开，以防蹩压损坏风机。 2、使用转子流量计，必须避免风量的突然波动或突然停风，否则由于金属转子突然冲击玻璃管。会使流量计玻璃管破裂，造成损失。
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解释：
1、热电阻工作原理
利用金属电阻值可随温度变化现象，通过测得电阻值从而可计量出温度值。
t = f ( R )
本实验用的是金属铂电阻。金属电阻可用于精确测量低温是其特点之一。
2、为什么要设置蒸汽放空口？
原因有：
⑴ 排放不凝气。管外蒸汽冷凝若有不凝气，会在蒸汽与管壁之间形成一气膜，大大降低其传热系数。所以工厂中靠蒸汽冷凝加热的换热器都设置有放空口。
⑵防止蒸汽蹩压。若无放空口，蒸汽压力升高引起蒸汽温度会发生变化，还可能导致设备发生危险；
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3、为何用放空阀来调节流量？
因为用的是旋涡气泵，根据旋涡泵特性曲线可知：
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4、为何风量调节后各点温度“稳定”需要一定时间？ ①“稳定”是指各测量点的所有测量物理参数不随时间而变化，只是空间位置的函数。 ②原因：风量↑—Q↑—壁温↓—管外蒸气冷凝量↑—Q↑—壁温↑—逐渐稳定。 而随着壁温变化，Q 也变化，两者互相制约，互相影响，只有当两者不发生变化时，才称之为稳定。所以这个过程需要一定的时间[本实验特别在风量较大变化时稳定时间较长]。
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5、为何风量↑，壁温↓ 根据管外 Q=α0·A·Δtm 知， 因为管外蒸汽温度 ts 不变，若壁温 tw 不变，则Δtm也不变，传热面积 A 是不变的。 当风量↑，Q↑，只有使α0↑。 根据分析，管外蒸汽冷凝最理想的为滴状冷凝，但实际情况也同时存在膜状冷凝。既有膜状冷凝，随着管外冷凝量增加，其液膜只会变厚，导致α0 只会减小，则，Δtm↑，Δtm= ts-tw，tw一定随风量增加而减小。
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6、风量G↑，管外蒸汽温度不变，问空气通过加热管后的温升Δt=t3-t1 如何变化？假如进口气温不变，出口气温如何变化？
从而可知随风量G↑，温升Δt 一定↓ 当然，进口气温 t1 不变，则 t3 一定↓。
由管内热量衡算方程和传热速率方程知： G · Cp ·Δ t =α · A · Δt m
假定风量↑到 2 倍时，G2 = 2 G1
Cp由于随温度变化很微小，可认为不变；
G↑，由前知 tw↓，管内平均气温 t↓。因此Δtm 认为近似不变
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7、工业上用于蒸气冷凝加热的一般如何设计？本实验装置有何缺点？ 本实验为何管外α蒸气冷凝＞＞管内空气的α？
答：蒸气走管外（壳程）： 能及时移走冷凝液，不影响冷凝传热面积；
蒸气上进下吹：可加速冷凝液向下流动速度，降低液膜厚度，提高α。
答：本实验装置为回收方便冷凝液则采用的是下进上吹，对单根管影响不大。
主要原因是方便回收冷凝液。
答：α蒸气冷凝＞＞α管内，原因有：
（1）因为对任何对流传热，其传热热阻可以认为集中在传热膜内，根据：
Q=αAΔt