文档介绍：空气水蒸气对流给热系数测定实验报告
空气水蒸气对流给热系数测定实验报告
空气水蒸气对流给热系数测定实验报告
一 ． 实 验 课 程 名 称 化 工 原 理
二．实验项目名称 空气－蒸汽对流给热d m
垢 热 阻 RS2
也 忽 略 不 计 ， 则 由 式 （ 4 － 7 ） 得 ，
2K
4－8）
由此可见，被忽略的传热热阻与冷流体侧对流传热热阻相比越小，此法
所得的准确性就越高。
2． 冷流体质量流量的测定
用 孔 板 流 量 计 测 冷 流 体 的 流 量 ， 则 ， m2 V
(4 －9)
式中， V 为冷流体进口处流量计读数， ρ 为冷流体进口温度下对应的密度。
3． 冷流体物性与温度的关系式
在 0～100℃之间，冷流体的物性与温度的关系有如下拟合公式。
（1）空气的密度与温度的关系式：10 5 t 2
10 3 t
空气水蒸气对流给热系数测定实验报告
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（2）空气的比热与温度的关系式： 60℃以下 Cp ＝1005 J / (kg ? ℃),
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70
℃以上 Cp ＝1009
J / (kg ?
℃) 。
（3）空气的导热系数与温度的关系式：
2
10
8 t 2
8
10 5 t
（4）空气的黏度与温度的关系式：
( 2 10 6 t 2
5
10
3 t
） 10 5
五．主要仪器设备（含流程简图及主要仪器）
1．实验装置 实验装置如图 4-1 所示
图 4-1 空气 - 水蒸气换热流程图
来自蒸汽发生器的水蒸气进入不锈钢套管换热器环隙， 与来自风机的空
气在套管换热器内进行热交换，冷凝水经疏水器排入地沟。冷空气经孔板流
量计或转子流量计进入套管换热器内管（紫铜管） ，热交换后排出装置外。
2．设备与仪表规格
1）紫铜管规格：直径φ 21×，长度 L=1000mm；（2）外套不锈钢管规格：直径φ 100×5mm，长度 L=1000mm；（4）铂热电阻及无纸记录仪温度显示；
5）全自动蒸汽发生器及蒸汽压力表。
六、操作方法与实验步骤
实验步骤
1、 打开控制面板上的总电源开关，打开仪表电源开关，使仪表通电预
热，观察仪表显示是否正常。
2、 在蒸汽发生器中灌装清水至水箱的球体中部，开启发生器电源，使水处于加热状态。到达符合条件的蒸汽压力后，系统会自动处于保温状态。
3、 打开控制面板上的风机电源开关，让风机工作，同时打开冷流体进
口阀，让套管换热器里充有一定量的空气。
4、 打开冷凝水出口阀，排出上次实验余留的冷凝水，在整个实验过程中也保持一定开度。注意开度适中，开度太大会使换热器中的蒸汽跑掉，开度太小会使换热不锈钢管里的蒸汽压力过大而导致不锈钢管炸裂。
空气水蒸气对流给热系数测定实验报告
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5、 在通水蒸汽前，也应将蒸汽发生器到实验装置之间管道中的冷凝水排除，否则夹带冷凝水的蒸汽会损坏压力表及压力变送器。具体排除冷凝水的方法是：关闭蒸汽进口阀门，打开装置下面的排冷凝水阀门，让蒸汽压力把管道中的冷凝水带走，当听到蒸汽响时关闭冷凝水排除阀，方可进行下一步实验。
6、 开始通入蒸汽时，要仔细调节蒸汽阀的开度，让蒸汽徐徐流入换热
器中，逐渐充满系统中，使系统由“冷态”转变为“热态” ，不得
少于 10 分钟，防止不锈钢管换热器因突然受热、受压而爆裂。同
时，打开顶端放气阀， 将设备内的空气排出， 至排气管有蒸汽放出，
关闭排气阀。
7、 上述准备工作结束，系统也处于“热态”后，调节蒸汽进口阀，使蒸汽进口压力维持在
01MPa，可通过调节蒸汽发生器出口阀及蒸汽进口阀开度来实
现。
8、 自动调节冷空气进口流量时，可通过仪表调节风机转速频率来改变
冷流体的流量到一定值，在每个流量条件下，均须待热交换过程稳
定后方可记录实验数值，一般每个流量下至少应使热交换过程保持
分钟方为视为稳定；改变流量，记录不同流量下的实验数值。
9、 记录 6～8 组实验数据，可结