傳熱實驗實驗報告-傳熱實驗報告

1、傳熱實驗一、實驗?zāi)康?、了解換熱器的結(jié)結(jié)構(gòu)及用途。2、學(xué)習(xí)換熱器的操作方法。3、了解傳熱系數(shù)的測定方法。4、測定所給換熱器的傳熱系數(shù)K。5、學(xué)習(xí)應(yīng)用傳熱學(xué)的概念和原理去分析和強(qiáng)化傳熱過程，并實驗之。二、實驗原理根據(jù)傳熱方程Q=KAAtm,只要測得傳熱速率Q,冷熱流體進(jìn)出口溫度和傳熱面積A，即可算出傳熱系數(shù)K。在該實驗中，利用加熱空氣和自來水通過列管式換熱器來測定K,只要測出空氣的進(jìn)出口溫度、自來水進(jìn)出口溫度以及水和空氣的流量即可。在工作過程中，如不考慮熱量損失，則加熱空氣釋放出的熱量Q1與自來水得到的熱量Q2應(yīng)相等，但實際上因熱損失的存在，此兩熱量不等，實驗中以Q2為準(zhǔn)。三、實驗流程和設(shè)備實驗

2、裝置由列管換熱器、風(fēng)機(jī)、空氣電加熱器、管路、轉(zhuǎn)子流量計、溫度計等組成?？諝庾吖艹?，水走殼程。列管式換熱器的傳熱面積由管徑、管數(shù)和管長進(jìn)行計算。實驗流程圖：傳熱系數(shù)K測定實驗流程圖四、實驗步驟及操作要領(lǐng)1、熟悉設(shè)備流程，掌握各閥門、轉(zhuǎn)子流量計和溫度計的作用。2、實驗開始時，先開水路，再開氣路，最后再開加熱器。3、控制所需的氣體和水的流量。4、待系統(tǒng)穩(wěn)定后，記錄水的流量、進(jìn)出口溫度，記錄空氣的流量和進(jìn)出口溫度，記錄設(shè)備的有關(guān)參數(shù)。重復(fù)一次。5、保持空氣的流量不變，改變自來水的流量，重復(fù)第四步。6、保持第4步水的流量，改變空氣的流量，重復(fù)第四步。7、實驗結(jié)束后，關(guān)閉加熱器、風(fēng)機(jī)和自來水閥門。五、實驗

3、數(shù)據(jù)記錄和整理1、設(shè)備參數(shù)和有關(guān)常數(shù)換熱流型錯流；換熱面積0.42、實驗數(shù)據(jù)記錄序號風(fēng)機(jī)出口壓強(qiáng)mH2O空氣流量讀數(shù)m3/h空氣進(jìn)口溫度。C空氣出口溫度C水流量L/h水進(jìn)口溫度C水出口溫度C11.61611029.28018.921.921.61611029.48018.921.911.61611029.96018.922.421.61611029.96018.922.311.61611031.92019.024.821.61611032.02019.024.911.61111029.62019.123.021.61111029.62019.023.011.6611027.82019.021.

4、321.6611027.82019.021.33、數(shù)據(jù)處理序號空氣流量m3/s水流量kg/s水的算術(shù)平均溫度C水的比熱容J/(kgC)傳熱速率J/s對數(shù)平均溫度Atm換熱面積m2傳熱系數(shù)KW/m2KK的平均值W/m2K10.00440.022220.404183278.86736.24790.419.233319.171720.00440.022220.404183278.86736.48160.419.1101210.00440.016720.654183244.00836.91770.416.523816.281720.00440.016720.604183237.03736.94560.

5、416.039610.00440.005621.904185134.85038.29910.48.80248.869620.00440.005621.954185137.17538.37400.48.936710.00310.005621.05418490.65336.17820.46.26446.334520.00310.005621.00418492.97836.29360.46.404610.00170.005620.15418353.44934.58110.43.86413.864120.00170.005620.15418353.44934.58110.43.8641六、實驗結(jié)果及討

6、論1、求出換熱器在不同操作條件下的傳熱系數(shù)。計算數(shù)據(jù)如上表，以第一次記錄數(shù)據(jù)序號1為例計算說明空氣流量：氣=3600=-0044m/s水流量：80x10-3xl0003600=0.0222kg/s水的算數(shù)平均溫度：i18.9+21.92=20.4度查表得，此溫度下水的比熱容：C=4183J/(kgK)傳熱速率Q=WC(t-1)=0.0222x4183x(21.9-18.9)=278.867J/sp21對數(shù)平均溫度Atm逆(T-T)-(T-T)(110-21.9)-(29.2-18.9)=氣進(jìn)水出氣出水=36.2479KT-Tin氣進(jìn)水出T-T氣出水進(jìn)in110-21929.2-18.9P-21

7、.9-18.9-0.0329T-1110-18.911T-T110-29.2R-29-26.9333t-121.9-18.921查圖得校正系數(shù)屮-1.0At.At-屮At-1.0x36.2479-36.2479KmAtm逆?zhèn)鳠嵯禂?shù)k-懸-04尊爲(wèi)-192333W/(m2k)K的平均值:m19.2333+19.1101-19.1717W/(m2K)2、對比不同操作條件下的傳熱系數(shù)，分析數(shù)值，你可得出什么結(jié)論？答：比較一、二、三組可知當(dāng)空氣流量不變，水的流量改變時，傳熱系數(shù)變化不大，比較四、五組可知空氣流量改變而水的流量不改變時，傳熱系數(shù)有很大變化，且空氣流量越大，傳熱系數(shù)越大，傳熱效果越好；綜上

8、可知，K值總是接近熱阻大的流體側(cè)的a值，實驗中，提高空氣側(cè)的a值以提高K值。3、轉(zhuǎn)子流量計在使用時應(yīng)注意什么問題？應(yīng)如何校正讀數(shù)？答：轉(zhuǎn)子流量計不能用于流量過大的流體測量，使用時流量計必須安裝在垂直走向的管段上，流體介質(zhì)自下而上地通過轉(zhuǎn)子流量計。讀數(shù)時應(yīng)讀轉(zhuǎn)子的最大截面與玻璃管刻線相交處的數(shù)值，可以讀初始值和最終值，取兩者之差來校正讀數(shù)。4、針對該系統(tǒng)，如何強(qiáng)化傳熱過程才能更有效，為什么？答：該系統(tǒng)傳熱效果主要取決于熱流體，所以可以通過增加空氣流量，提高其所占比例來強(qiáng)化傳熱效果；減小水的流量；內(nèi)管加入填充物或采用螺紋管，加熱面在上，制冷面在下。因為由實驗可知提高熱阻大的流體的傳熱系數(shù)可以更有效的強(qiáng)化傳熱過程。5、逆流換熱和并流換熱有什么區(qū)別？你能用實驗裝置加以驗證嗎？答:逆流換熱時熱流體是冷熱流體流動方向相反；而并流傳熱時，其冷熱流體流動方向相同；在相同操作條件下，逆流換熱器比并流換熱器所需傳熱面積小?？梢愿淖兝錈崃黧w進(jìn)出口方向，測得在相同傳熱效果下，逆并流所需傳熱面積大小，從而加以驗證。6、傳熱過程中，哪些工程因素可以調(diào)動？答：增大傳熱面積S；提高傳熱系數(shù)a；提高平均溫差t；換熱過程m的流型（并流，逆流，錯流）。7、該實驗的穩(wěn)定性受哪些因素的影響？答：冷