傳熱實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告Word版

1、傳熱實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)名稱：傳熱實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.熟悉套管換熱器的結(jié)構(gòu)；2.測(cè)定出、，整理出的關(guān)系式，求出.三、實(shí)驗(yàn)原理：本實(shí)驗(yàn)有套管換熱器4套，列管式換熱器4套，首先介紹套管換熱器。套管換熱器管間進(jìn)飽和蒸汽，冷凝放熱以加熱管內(nèi)的空氣，實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖2-2-5-1（1）所示。傳熱方式為：冷凝傳導(dǎo)對(duì)流1、傳熱系數(shù)可用下式計(jì)算： (1) 圖2-2-5-1（1） 套管換熱器示意圖式中：q傳熱速率W A傳熱面積m2 tm傳熱平均溫差K傳熱速率q用下式計(jì)算： （2）整理為word格式式中：空氣流量m3/sVh空氣流量m3/h空氣密度kg/m3，以下式計(jì)算： （3）Pa大氣壓mmHgRp空氣流量計(jì)前表壓mm

2、Hgt1空氣進(jìn)換熱器前的溫度Cp空氣比熱，查表或用下式計(jì)算： （4）tm=(t1+t2)/2空氣進(jìn)出換熱器溫度的平均值（）t2空氣出口溫度傳熱平均面積Am： （5）式中：dm=傳熱管平均直徑mL傳熱管有效長度m 傳熱平均溫度差tm用逆流對(duì)數(shù)平均溫差計(jì)算：TT t1t2 (6)式中：T蒸汽溫度2、傳熱膜系數(shù)（給熱系數(shù)）及其關(guān)聯(lián)式空氣在圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制湍流時(shí)的傳熱膜系數(shù)可用下面準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式表示： （7）式中：Nu努塞爾特準(zhǔn)數(shù)整理為word格式Re雷諾準(zhǔn)數(shù)Pr普蘭特準(zhǔn)數(shù)A系數(shù)，經(jīng)驗(yàn)值為0.023m指數(shù)，經(jīng)驗(yàn)值為0.8n指數(shù)，經(jīng)驗(yàn)值為：流體被加熱時(shí)n=0.4，流體被冷卻n=0.3為了測(cè)定傳熱膜系數(shù)，現(xiàn)對(duì)

3、式（7）作進(jìn)一步的分析： （8）空氣與管壁間的傳熱膜系數(shù)W/m2·k本實(shí)驗(yàn)可近似取=K傳熱系數(shù)，也可用下式計(jì)算： （9）Ai傳熱管內(nèi)表面積m2tW管壁溫tm空氣進(jìn)、出口平均溫度d管內(nèi)徑m空氣的導(dǎo)熱系數(shù)W/m·k，查表或用下式計(jì)算：=0.0244+7.8×10-5tm （10） （11）u空氣在加熱管內(nèi)的流速m/s空氣定性溫度（tm）下的粘度pa·s，查表或用下式計(jì)算：=1.72×10-5+4.8×10-8tm （12） d，意義同上。 （13）Cp, , 意義同上在定性溫度tm=5070時(shí)普蘭特準(zhǔn)數(shù)值Pr=0.6980.694，取平均

4、值為0.696，那么Prn=0.6960.4=0.865，代入式（7）即可得如下的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式： （14）整理為word格式式中A=0.865A，測(cè)定A、m值后，再算出A值，即可得到本實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式（7）的形式。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備流程圖：本實(shí)驗(yàn)套管換熱器流程如圖2-2-5-2（a）所示，它為雙套管并裝換熱器，其中一套的內(nèi)管為光滑銅管，另一套為螺紋銅管（圖中只畫出其中一套設(shè)備）。冷空氣由風(fēng)機(jī)1送入，經(jīng)表壓計(jì)2測(cè)定表壓，流量計(jì)3測(cè)定流量，閥4調(diào)節(jié)氣量，溫度計(jì)5測(cè)定進(jìn)口溫度，進(jìn)套管換熱器6被加熱，熱空氣出口溫度由7測(cè)量。進(jìn)套管間的蒸汽由溫度計(jì)8測(cè)量溫度，壓力表9測(cè)定壓強(qiáng)，閥10調(diào)節(jié)進(jìn)汽量。冷凝水由疏水器1

5、2排除，管間的不凝氣由放空管11定期排放。另外，管壁及各測(cè)溫點(diǎn)還配有熱電偶測(cè)溫裝置。本實(shí)驗(yàn)列管換熱器流程如圖2-2-5-2（b）所示，冷空氣由風(fēng)機(jī)1送入，經(jīng)閥2調(diào)節(jié)氣量，氣體流量計(jì)3測(cè)定流量并由氣體加熱器12將空氣加熱到指定溫度，經(jīng)溫度計(jì)4測(cè)定進(jìn)口溫度后送入列管式換熱器，冷卻后的空氣由溫度計(jì)5測(cè)量溫度，然后排出換熱器；進(jìn)換熱器的水的流量由閥10調(diào)節(jié)，經(jīng)液體流量計(jì)9測(cè)定流量及溫度計(jì)6測(cè)定溫度后進(jìn)入換熱器，冷熱流體在列管的管壁上進(jìn)行熱量交換，經(jīng)加熱的水由溫度計(jì)8測(cè)定溫度后排出換熱器。整理為word格式1風(fēng)機(jī) 2表壓計(jì) 3流量計(jì) 4空氣調(diào)節(jié)閥 5進(jìn)口溫度計(jì) 6換熱器主體 7出口溫度計(jì) 8蒸汽溫度計(jì)

6、9蒸汽壓力表 10蒸汽調(diào)節(jié)閥 11不凝氣放空管 12疏水器圖2-2-5-2（a） 套管式傳熱實(shí)驗(yàn)裝置流程圖五、實(shí)驗(yàn)方法：1、向鍋爐加水至指定水位，通電加熱至鍋爐產(chǎn)生蒸汽壓1.5kg/cm2（表）左右，待用。2、關(guān)閉調(diào)節(jié)閥4，起動(dòng)風(fēng)機(jī)1，慢慢開啟閥4至最大，觀察流量壓差計(jì)3的最大讀數(shù)量程，確定56組讀數(shù)及每組讀數(shù)的壓差值。3、開啟蒸汽閥10進(jìn)汽，壓力表9控制在0.5kg/cm2（表）左右，同時(shí)打開放空閥11至有蒸汽排出時(shí)關(guān)閉。4、按擬好的壓差量程，空氣的流量由大至小測(cè)取讀數(shù)（但不能測(cè)流量為零的讀數(shù)）每組讀數(shù)包括空氣流量、表壓、進(jìn)出口溫度和蒸汽進(jìn)口溫度。若用液體溫度計(jì)測(cè)溫度，要求讀到0.1，若用熱

7、電偶測(cè)溫，可由電位差計(jì)的讀數(shù)查表而得溫度。5、數(shù)據(jù)測(cè)量完畢，先關(guān)蒸汽后停風(fēng)機(jī)。6、由測(cè)得的流量壓差讀數(shù)，根據(jù)流量曲線圖查出相應(yīng)的流量。整理為word格式六、原始數(shù)據(jù)記錄表： 項(xiàng)目數(shù)據(jù)序號(hào)17048.533.487.6120.434.025544.532.688.6120.830.534054.531.489.4120.826.043058.230.690.6121.022.851564.029.591.8120.817.5表1整理為word格式七、數(shù)據(jù)處理表及圖：； ； 項(xiàng)目數(shù)據(jù)序號(hào)10.00944 1.227 1011.42 60.50 20.00847 1.224 1011.42 60.6

8、0 30.00722 1.244 1011.42 60.40 40.00633 1.253 1011.42 60.60 50.00486 1.267 1011.43 60.65 項(xiàng)目數(shù)據(jù)序號(hào)1635.362 87.00 32.80 55.56 2587.512 88.20 32.20 55.58 3527.222 89.40 31.40 55.43 4481.716 90.40 30.40 55.06 5388.036 91.30 29.00 54.32 項(xiàng)目數(shù)序號(hào)1152.477 0.02912 42.606 0.0000201 2140.291 0.02913 38.220 0.00002

9、01 3125.478 0.02911 32.581 0.0000201 4114.647 0.02913 28.571 0.0000201 592.736 0.02913 21.929 0.0000201 表2整理為word格式項(xiàng)目數(shù)據(jù)序號(hào)1164.38087.97143692.7071.9444.6402151.96580.91839094.0171.9084.5923136.72272.41333888.9661.8604.5304125.77666.12729917.2241.8204.4765102.68453.48223206.6821.7284.366表3圖1整理為word格式八、計(jì)算舉例：取第4組數(shù)據(jù)舉例計(jì)算1.傳熱系數(shù)的計(jì)算：同理，其他組數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果如表2和表3.2