文档介绍：传热试验
传热试验
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传热试验
传热实验
一、实验目的
1．通过对空气—水蒸气简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数 α?的测定方法，加深对其概念和影响因
素的理解。并用线性回归分析方法，确定关联式 Nu=ARem 中常数 A 、 m 的值。
2．通过对管程内部插有螺旋线圈的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究，测定其准数关联式 Nu=BRem 中
常数 B 、 m 的值和强化比 Nu/Nu0 ，了解强化传热的基本理论和基本方式。
二、实验原理
1．对流传热系数 α?的测定
对流传热系数 α?可以根据牛顿冷却定律，用实验来测定，即
α?=Q?/（△ tmi *S i） （ 6— 14）
式中 α?——管内流体对流传热系数， W/ （ m2·℃）；
Q?——管内传热速率， W ；
Si——管内换热面积， m2；
△ tmi ——管内流体空气与管内壁面的平均温差，℃；
平均温差由下式确定
△ tmi= t w — [ （ tm1+ t m2） /2] （ 6—15）
式中 tm1， tm2——冷流体空气的入口、出口温度，℃；
tw ——壁面平均温度，℃；
因为传热管为紫铜管，其导热系数很大而管壁又薄，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
Si= π· d ?· L ?
（ 6— 16）
式中 d ?——传热管内径， m；
L ? ——传热管测量段的实际长度， m。
由热量恒算式
Q?=W ?c pi （ ti2— ti1 ） （6— 17）
其中质量流量由下式求得
W ?= （V ? ρ?）/3600 （ 6—18）
式中 V ? ——冷流体在套管内的平均体积流量， m3/h ；
c pi ——冷流体的定压比热， kJ/kg·℃；
ρ?——冷流体的密度， kg/ m3 。
c pi 和 ρ?可根据定性温度 tm 查得， tm= （ tm1 + t m2） /2 为冷流体进出口平均温度。
2．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时，处于被加热状态，准数关联式的形式为
Nui =ARe imPr in
（ 6— 19）
其中 Nui =α? d ?/ λ?， Rei=uidi ρ?/ μ?， Pri=c pi μ?// λ?
物性数据 λ?、 c pi、 ρ?、μ?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，普朗特准数
Pri 变化不大，可以认为是常数，则关联式的形式简化为
Nui =ARe imPr
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这样通过实验确定不同流量下的 Rei 与 Nui ，然后用线性回归方法确定 A 和 m 的值。
3．强化比的确定
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传热试验
强化传热能减小传热面积，以减小换热器的体积和重量，提高现有换热器的换热能力，使换热器能在较低温
差下工作。
本实验采用在换热器内管插入螺旋