傳熱綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)

1、傳熱綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理1. 原始數(shù)據(jù)記錄表格、次序項(xiàng)目1234567空氣進(jìn)口 溫度t 1C48.446.845.143.541.139.938.4空氣出口溫度t2C82.782.181.280.879.877.175.1空氣流量V m 3/h46.28644.54543.54541.35739.87338.34737.135空氣進(jìn)口 處密度Pkg/m31.0531.0551.0591.0621.0651.0701.075空氣質(zhì)量 流量 m2kg/s0.01350.01310.01280.01220.01180.01140.0111空氣流速u m/s40.9539.4138.4436.5

2、935.2733.9232.85空氣定性 溫度C65.5561.8560.359.9559.558.9558.3以下計(jì)算以次序1作為計(jì)算實(shí)例:空氣進(jìn) 口密度10 5t2 4.5 10 3t 1.2916 =10-5*48.42 -4.5*10 -3*48.4+1.2916=1.053 kg/m 3空氣質(zhì)量流量 ms2 = P V=1.053*46.286/3600=0.0135kg/s空氣流速 u=4V/( n d2)=4*46.286/(3.14*0.02*0.02*3600)=40.95 m/s空氣定性溫度(t i+t2)/2=(48.4+82.7)/2=65.55C;換熱面積 Ad2l2

3、= 3.14*0.016*1=0.0502m 2;空氣的比熱 Cp2=1005 J / (kg C)；=33.001 C;對(duì)數(shù)平均溫度 tmJIn匚丄T2t1A tm總給熱系數(shù) K m2Cp2t2 t1 =0.25933 W/(m2 C )；10 5t2 4.5310 t 1.2916= 10-5*50.25 2-4.5*102.計(jì)算結(jié)果列表次序1234567空氣定性 溫度C65.5561.8560.359.9559.558.9558.3密度 Pkg/m31.091.101.101.101.101.091.08導(dǎo)熱系數(shù) 入W/(m?C)0.02840.02830.02810.02810.028

4、20.02830.0285雷諾準(zhǔn)數(shù)Re6397.639060.4112852.5115469.9518845.5421773.3124262.17普蘭特?cái)?shù)Pr0.6940.6960.6970.6970.6950.6960.695理論值 aW/(m2?C )39.1151.5467.7378.5692.22103.94114.07努塞爾數(shù)Nu22.0329.1438.5744.7352.3258.7664.043*50.25+1.2916=1.09kg/m流體粘度(2 10 6t2 5 10 3t1.7169)10 5=(2 10 6 *50.2510 3 *50.251.7169) 10 5=

5、1.96E-05 Pat=定性溫度;流體導(dǎo)熱系數(shù)2 10 8t28 10 5t 0.02442 10 8 *50.25 28 10 5 *50.250.0244 = 0.0284 W/(m -C )；雷諾準(zhǔn)數(shù)Red =0.016*7.19*1.09/1.96E-05=6397.63普蘭特?cái)?shù)PrCp2=(1005*1.96E-05)/ 0.0284=0.694理論值 a =0.023dRe0.8 八。023益如63。匕69439.11 W/(m 2，)；努賽爾數(shù) Nu = 39.11*0.016/0.0284=22.03。八、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析1、冷流體給熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)計(jì)算值與理論值列表比較:次序123

6、4567總給熱系數(shù)K50.6763.8378.4789.17100.72112.84123.40理論值 a39.1151.5467.7378.5692.22103.94114.07誤差29.56%23.85%15.85%13.50%9.21%8.56%8.18%分析討論:1)在對(duì)實(shí)驗(yàn)值與理論值進(jìn)行比較得，在溫度的較小時(shí)誤差較大，隨著溫度的升高，誤差減小。2)產(chǎn)生誤差的原因：我組是接在另外一組后面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，可能是由于上組累積了一些污垢，而我們計(jì)算的時(shí)候沒有把它計(jì)算在內(nèi)。同時(shí)我組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是從低流量到高流量測出，可能由于設(shè)備的溫度沒有下降就開始測量，可能導(dǎo)致誤差比較大。在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，沒有進(jìn)行高

7、端排氣和低端排液，這些都會(huì)影響總給熱系數(shù)。2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表注：見附圖1思考題:1、實(shí)驗(yàn)中冷流體和蒸汽的流向，對(duì)傳熱效果有何影響?答：無影響。因?yàn)?Q=a AAtm,不論冷流體和蒸汽是迸流還是逆流流動(dòng),由于蒸汽的溫度不變，故 tm不變，而a和A不受冷流體和蒸汽的流向的影響，所以傳熱效果不變。2、在計(jì)算空氣質(zhì)量流量時(shí)所用到的密度值與求雷諾數(shù)時(shí)的密度值是否一致?它們分別表示什么位置的密度，應(yīng)在什么條件下進(jìn)行計(jì)算。答：不一致。計(jì)算空氣質(zhì)量流量時(shí)所用到的密度值是冷流體進(jìn)口溫度下對(duì)應(yīng)的密度；求雷諾數(shù)時(shí)的密度值時(shí)是冷流體進(jìn)出口算術(shù)平均溫度對(duì)應(yīng)的密度。3、實(shí)驗(yàn)過程中，冷凝水不及時(shí)排走， 會(huì)產(chǎn)生什么影響， 如何

8、及時(shí)排走冷凝水？ 如果采用不同壓強(qiáng)的蒸汽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)a關(guān)聯(lián)式有何影響?答：冷凝水不及時(shí)排走，附著在管外壁上，增加了一項(xiàng)熱阻，降低了傳熱速率。在外管最低處設(shè)置排水口，若壓力表晃動(dòng)，則及時(shí)打開排冷凝 水閥門，讓蒸汽壓力把管道中的冷凝水帶走。在不同壓強(qiáng)下測試得到 的數(shù)據(jù)，將會(huì)對(duì)a產(chǎn)生影響，因?yàn)?PV=nRTP與V是變量，P變化后T也隨之改變，T改變后，蒸汽進(jìn)口處的溫度就會(huì)改變， tm也會(huì)改變。心得：1. 本次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理可以說是我處理過的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中最繁瑣的一次。這 里的數(shù)據(jù)我都先后分別用 excel 和計(jì)算器計(jì)算， 幾乎每個(gè)數(shù)據(jù)都要算兩遍。 在 計(jì)算過程中， 我了解到處理數(shù)據(jù)的時(shí)候要注意有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則。 第一次算 的時(shí)候，我用 excel 來計(jì)算，保留了許多的有效數(shù)字，最終畫出的圖像不是很 理想，后來我再次重新計(jì)算，使每個(gè)數(shù)據(jù)都保留兩位有效數(shù)據(jù)，結(jié)果得到了現(xiàn) 在的圖像。這次的實(shí)驗(yàn)讓我明白正確處理數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響是很大的。2. 在書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過程中，我遇到了許多的問題。它讓我明白實(shí)驗(yàn)報(bào)告 的書寫時(shí)很不容易的，在書寫過程中，我對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理有了更深的印象，在通 過翻閱書本來