換熱器傳熱系數(shù)的測(cè)定 - 圖文-

1、實(shí)驗(yàn)四傳熱系數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩⒒驹砗蛽Q熱器結(jié)構(gòu)原理三、設(shè)備參數(shù)四、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求六、思考題實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解換熱器的基本結(jié)構(gòu)與操作原理;2、學(xué)習(xí)傳熱系數(shù)K與對(duì)流傳熱系數(shù)的測(cè)定方法;3、學(xué)習(xí)如何運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方法求出描述過程規(guī)律的經(jīng)驗(yàn)公式,檢驗(yàn)通用的傳熱膜系數(shù)準(zhǔn)數(shù)方程;4、了解影響給熱系數(shù)的因素和強(qiáng)化傳熱的途徑。 在工業(yè)生產(chǎn)中,要實(shí)現(xiàn)熱量的交換,須采用一定的設(shè)備,此種交換的設(shè)備稱為換熱器?；どa(chǎn)中所指的換熱器,常指間壁式換熱器,它利用金屬壁將冷、熱兩種流體間隔開,熱流體將熱傳到壁面的另一側(cè)(對(duì)流傳熱,通過堅(jiān)壁內(nèi)的熱傳遞再由間壁的另一側(cè)將熱傳遞給冷流體。從而使熱流體物流被冷卻,冷流

2、體被加熱,滿足化工生產(chǎn)中對(duì)冷物流或熱物流溫度的控制要求。對(duì)流傳熱的核心問題是求算傳熱膜系數(shù),當(dāng)流體無(wú)相變時(shí)對(duì)流傳熱準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式的一般形式為:本實(shí)驗(yàn)中,可用圖解法和最小二乘法計(jì)算上述準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式中的指數(shù)m 、n 和系數(shù)A 。本實(shí)驗(yàn)可簡(jiǎn)化上式,即取n =0.4(流體被加熱。這樣,上式即變?yōu)閱巫兞糠匠?再兩邊取對(duì)數(shù),即得到直線方程:nm A Nu Pr Re =Re lg lg Pr lg 4.0m A Nu += 在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中作圖,找出直線斜率,即為方程的指數(shù)m 。在直線上任取一點(diǎn)的函數(shù)值代入方程中,則可得到系數(shù)A ,即:實(shí)驗(yàn)中改變空氣的流量以改變Re 準(zhǔn)數(shù)的值。根據(jù)定性溫度(空氣進(jìn)、出口溫度的算術(shù)

3、平均值計(jì)算對(duì)應(yīng)的Pr 準(zhǔn)數(shù)值。同時(shí),由牛頓冷卻定律,求出不同流速下的傳熱膜系數(shù)值。進(jìn)而算得Nu 準(zhǔn)數(shù)值。牛頓冷卻定律: 4.0PrRe =m Nu A mt A Q =式中:傳熱膜系數(shù),W/m 2;Q 傳熱量,W ;A 總傳熱面積,m 2;t m 管壁溫度與管內(nèi)流體溫度的對(duì)數(shù)平均溫差,。傳熱量Q 可由下式求得:式中:W 質(zhì)量流量,kg/h;C p 流體定壓比熱,J/kg ;t 1、t 2流體進(jìn)、出口溫度,;定性溫度下流體密度,kg/m 3;V 流體體積流量,m 3/s。(3600/3600/1212t t c V t t c W Q p p -=-=換熱器結(jié)構(gòu)原理 設(shè)備參數(shù)1、孔板流量計(jì):流量

4、計(jì)算關(guān)聯(lián)式:V=4.49*R0.5O,式中:R孔板壓差(mmH2V空氣流量(m3/h2、換熱套管:套管外管為玻璃管,內(nèi)管為黃銅管。套管有效長(zhǎng)度:1.25m,內(nèi)管內(nèi)徑:0.022m實(shí)驗(yàn)步驟1、打開進(jìn)水閥門,使水量維持在一定數(shù)值。2、全開風(fēng)機(jī)旁通閥,接通風(fēng)機(jī)電源,再關(guān)小旁通閥,使空氣流量適當(dāng)。3、接通加熱器電源,加熱空氣到90100。4、維持水及空氣流量不變,改變空氣進(jìn)口溫度34次。每次測(cè)量需待熱空氣進(jìn)口溫度在一定時(shí)間(約10分鐘基本不變時(shí),方可讀取有關(guān)數(shù)據(jù)。5、維持水量一定,根據(jù)實(shí)驗(yàn)布點(diǎn)要求,改變空氣流量34次,重復(fù)以上操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,關(guān)閉加熱器電源,待熱空氣溫度降至50以下,關(guān)閉水調(diào)節(jié)閥,打開風(fēng)機(jī)旁通閥,再關(guān)閉風(fēng)機(jī)電源。6、記錄大氣壓力及室溫。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求列表表示空氣流量變化后,傳熱量、傳熱平均溫度差和總傳熱系數(shù)的變化情況,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。說明:對(duì)于該換熱器,傳熱平均溫度差校正系數(shù)t 可按下式計(jì)算:(-+-+- -=1212ln 111ln R R P R R P R P R P R t 12+=R R 式中:進(jìn)出出進(jìn)-t t T R T =進(jìn)進(jìn)進(jìn)出-=t T