傳熱綜合實驗實驗報告

實驗e(一)無量綱準則數(shù)對流傳熱準數(shù)關(guān)聯(lián)式是無量綱準則數(shù)之間的方程，主要是有關(guān)Nu、Re、Pr等數(shù)據(jù)組雷諾準數(shù)Re=dub努賽爾特準數(shù)Nu=y p(二)對流傳熱準數(shù)關(guān)聯(lián)式對于流體在圓形直管中作強制湍流時的對流傳熱系數(shù)的準數(shù)關(guān)聯(lián)式可以表示成：出不同流量下的Nu和Re，然后用線性回歸方法(最小二乘法)確定關(guān)聯(lián)式Nu=ARm中e(三)線性回歸用圖解法對多變量方程進行關(guān)聯(lián)時，要對不同變量Re和vPr分別回歸。為了便于掌握這類方程的關(guān)聯(lián)方法，可去n=0.4。這樣就簡化成單變量方程。兩邊取對數(shù)，得到直線方程在雙對數(shù)坐標系中作圖，找出直線斜率，即為方程的指數(shù)m。在直線上任取一點的函用圖解法，根據(jù)實驗點確定直線位置，有一定的人為性。而用最小二乘法回歸，可以Cm、n。(四)空氣傳熱膜系數(shù)因為空氣傳熱膜系數(shù)a遠小于蒸汽傳熱膜系數(shù)a，所以傳熱管內(nèi)的對流傳熱系數(shù)a121K(1)傳熱速率方程：Q=aAt；1m式中：A——傳熱面積(內(nèi)管內(nèi)表面積)，m2；t，℃。mttt=12mlnt1t222T——蒸汽側(cè)的溫度，可近似用傳熱管的外壁面平均溫度T表示，T=1.2705+23.518×EWWE——熱電偶測得的熱電勢，mV。(2)傳熱量Q可由熱平衡方程求得：121t,t——空氣進出口溫度，℃。12(3)實驗條件下的空氣流量V,需按下式計算V=V273+t10t0(五)強化傳熱機理本實驗裝置是采用在換熱器內(nèi)管插入螺旋線圈的方法來強化傳熱的。徑3mm以下的銅絲和鋼絲按一定節(jié)距繞成。將金傳熱管。在近壁區(qū)域，流體一面由于螺旋線圈的作直徑很細，流體旋流強度也較弱，所以阻力較小，有利于節(jié)省能源。螺旋線圈是以線圈節(jié)距主要技術(shù)參數(shù)，且長徑比是影響傳熱效果和阻力系數(shù)的重要因素。科學家通過實驗研究總結(jié)單純研究強化手段的強化效果(不考慮阻力的影響)，可以用強化比的概念作為評判準NuNu顯然，強化比0＞1，而且它的值越大，強化效果越好。(一)流程圖2空氣-水蒸氣傳熱綜合實驗裝置流程圖(三)實驗過程U(二)實驗裝置主要參數(shù)測量段(紫銅內(nèi)管)長度l(m)操作電壓(V)加熱釜操作電流(A)1強化內(nèi)管內(nèi)插物尺寸四、實驗方法與步驟(一)實驗前的準備及檢查工作加熱釜加水至液位計上端紅線處。3.檢查空氣流量旁路調(diào)節(jié)閥是否全開，電壓調(diào)節(jié)電位器是否旋至最左端。4.檢查普通管支路各控制閥是否已打開，保證蒸汽和空氣管線的暢通。5.檢查強化管支部各控制閥是否已關(guān)閉。開關(guān)，開始加熱。(二)實驗開始3.調(diào)節(jié)空氣流量旁路閥的開度，使壓差計的讀數(shù)為所需的空氣流量值。5.重復(3)和(4)，共做5-7個空氣流量值。6.最小最大流量值一定要做。。表3強化套管換熱器實驗數(shù)據(jù)處理表(四)實驗結(jié)束n3.切斷總電源。4.若需幾天后再做實驗，則應將電加熱釜和冰水保溫瓶中的水放干凈。五、實驗結(jié)果1.原始數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理普通管ΔP/kpatw/℃t/℃ Δt/℃tm1表2普通套管實驗數(shù)據(jù)處理表格2345637.767.467.367.468.169.64.064.064.064.064.06051.9091強化管強化管ΔP/kpatw/℃t/℃Δt/℃tm3125462.實驗數(shù)據(jù)處理過程以普通管第一組數(shù)據(jù)為例孔板流量計壓差ΔP=3.35kPa,進口溫度t=43.6℃，出口溫度t=66.8℃，壁面溫度熱電勢124.06mV.di=20.0mm=0.0200m(3)t為孔板處空氣的溫度，為由此值查得空氣的平均密度ρ當t=43.6℃時，ρ=1.1176kg/m31(4)傳熱管，測量段上空氣平均物性常數(shù)的確定性溫度t/℃t=(t+t)/2=(43.6+66.8)/2=55.2℃12(5)空氣流過測量段上平均體積V(m3/h)的計算：1mwe，回歸得到準數(shù)關(guān)聯(lián)式Nu=CRemPrn中的系數(shù)(n=0.4)2.Ln(Nu)-Ln(Re)回歸圖及對流傳熱準數(shù)關(guān)聯(lián)式3.Ln(Nu/Pr0.4)-Ln(Re)回歸圖及對流傳熱準數(shù)關(guān)聯(lián)式4.兩個實驗的Nu—Re的關(guān)系圖：類別普通套管強化套管別，表明了強化套管傳熱能力與普通套管的明顯不同，強化套管提高了換熱器的換熱能力。5.強化比的計算oo.oo.oo6.其他強化傳熱的措施1)翅片：在管子表面加裝翅片，增加傳熱面積。2)改變殼程擋板結(jié)構(gòu)：盡可能將原折流板的流體橫向流動變?yōu)槠叫杏趽Q熱管的縱向流動，阻力減小，為弓形折流板的50%；結(jié)垢速率變慢；消除弓形折流板造成的局部腐蝕和磨六、思考題mm量之前便被帶走了，所以出口溫度會下降。？采用不同壓強的蒸汽會改變蒸汽傳遞的熱量大小，可能會影響換熱器出口的溫度t值，2進而改變值，但對式間的關(guān)聯(lián)無影響。1線圈可強化傳熱，但是得花費額外的費用。影響，用強化比作為指標，形式是：dup再由實驗得到P，求得V、V，進而解得u，由Re=得到雷諾數(shù)。t0u生變化，對關(guān)內(nèi)空氣給熱系數(shù)的測