對(duì)流傳熱實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

#內(nèi)部裝有管束，管束兩端固定在管板上。進(jìn)行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內(nèi)流動(dòng)，稱為管程流體；另一種在管外流動(dòng)，稱為殼程流體。實(shí)驗(yàn)裝置采用雙管程。傳熱系數(shù)Ko用實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定])Q])iAtxS式中：Ko—列管傳熱系數(shù)，W/(m2?°C)；Qi—管內(nèi)傳熱速率，W；S。一管外換熱面積，m2；At—平均溫度差，C。mAt由下式確定：mAAt由下式確定：mAt=fAtmm逆Atm逆(T-1)-(T-1)—1221-lnU

T-t

212)(3)式中："，t2—冷流體的入口、出口溫度，C；T],T2—熱流體的入口、出口溫度，C；At—逆流時(shí)平均溫度差，C；m逆屮一溫差校正系數(shù)，由R、P的查到(課本P]00)。屮=f(P,R)T/-T/冷流體的溫升P=1—=T-T/兩流體的最初溫度差11T-T熱流體的溫降R—1=T/-T/冷流體的溫升21管外換熱面積：S—加dLo(4)oo式中：dO一內(nèi)管管外徑，m；LO一傳熱管測(cè)量段的實(shí)際長(zhǎng)度，m。由熱量衡算式：Q—WCp(t-t)imm21其中質(zhì)量流量由下式求得：VW=——m(6)m3600式中：V—冷流體在套管內(nèi)的平均體積流量，m3/h；mCp一冷流體的定壓比熱，kJ/(kg?°C)；mP—冷流體的密度，kg/m3。mCp和P可根據(jù)定性溫度tm查得，t二=為冷流體進(jìn)出口平均溫度。。1，mmm21t2，T1，T2，V可采取一定的測(cè)量手段得到。2實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示。實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示。實(shí)驗(yàn)的測(cè)量手段⑴溫度的測(cè)量冷水熱水進(jìn)出口溫度采用熱電阻溫度計(jì)測(cè)得。套管壁溫采用熱電偶溫度計(jì)測(cè)量。⑵加熱熱水箱內(nèi)裝有2組加熱器，熱水箱為雙層保溫設(shè)計(jì)。加熱方式采用溫度控制三、實(shí)驗(yàn)流程和設(shè)備主要技術(shù)數(shù)據(jù)設(shè)備主要技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1表1實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)紫銅內(nèi)管內(nèi)徑d(mm)10.0(列管)；&0(套管)紫銅內(nèi)管外徑do(mm)12.0套管玻璃外管內(nèi)徑D((mm)37.0套管玻璃外管外徑Do(mm)43.0列管玻璃外管內(nèi)徑D((mm)70.0列管玻璃外管外徑Do(mm)76.0測(cè)量段(紫銅內(nèi)管)長(zhǎng)度L(m)1.20玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)型號(hào)：LZB—25泵型號(hào)：WB50/025

加熱。圖1水-水傳熱綜合實(shí)驗(yàn)裝置流程圖四、實(shí)驗(yàn)方法及步驟1.實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備，檢查工作。⑴向水箱中加滿水。⑵接通電源總閘，設(shè)定加熱表溫度為60<C,啟動(dòng)電加熱器開(kāi)關(guān)，開(kāi)始加熱。關(guān)閉熱水端轉(zhuǎn)子流量計(jì)閥門，啟動(dòng)熱水泵，打開(kāi)轉(zhuǎn)子流量計(jì)閥門，選擇一個(gè)換熱器，使熱水循環(huán)流動(dòng)。2.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始.⑴選擇套管換熱器。調(diào)節(jié)熱水流量為一定值920L/h。⑵啟動(dòng)冷水泵用轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)流量，調(diào)好某一流量后穩(wěn)定3-5分鐘后，分別測(cè)量冷水的流量，進(jìn)、出口的溫度及壁面溫度。然后，改變流量測(cè)量下組數(shù)據(jù)。一般從小流量到最大流量之間，要測(cè)量4?6組數(shù)據(jù)。⑶做完套管換熱器的數(shù)據(jù)后，要進(jìn)行列管換熱器實(shí)驗(yàn)。分別記錄熱水進(jìn)出口溫度冷水進(jìn)出口溫度。實(shí)驗(yàn)方法同步驟⑵。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，依次關(guān)閉加熱、泵和總電源。一切復(fù)原。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、檢查加熱箱中的水位是否在正常范圍內(nèi)。特別是每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，進(jìn)行下一次實(shí)驗(yàn)之前，如果發(fā)現(xiàn)水位過(guò)低，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)給水量。2、實(shí)驗(yàn)管路內(nèi)部不能有氣泡，高位槽一定要有溢流，以保持冷流體流量穩(wěn)定。什算過(guò)程示例』C均嘆弟-一組啟駅為例〕”二"對(duì)流傳熱系數(shù)弔的測(cè)定??內(nèi)壁面打流體間的溫尹；"=瑤-丄=44,6--111A3Z2=23,嚴(yán)G22tlp屯一冷流礒的入口丫出口溫度「C;幾一蜃面平均溫度■乜*P管內(nèi)換熱面積:Sj=TrdjLj=3.14*0.008*1,2=0.030144m2g—內(nèi)管管內(nèi)也m；X—特嬪管測(cè)最段的實(shí)貳拴屢*in*質(zhì)量流量：W]n==Qprr-=ia0"}QH=C,O2772kgA.m36003600*10003600+1000°管內(nèi)傳熱速率；Qt=H^Cpm(t3-tJ=0.02772*4.182*1000*(27.5-15.3)=1414.4011VQ—洼羞，L山:pg―事泣低密葩kgW:Cpm一冷流炸■的定甌比覆kJ■'(leg"C)TCpm石陽(yáng)可銀據(jù)遲■址置度G在得.匚弓"；知肉遺流件進(jìn)擊口平均溫度。.ioo流速,D.008Y2/:礎(chǔ)60[I[I=°?53佝"

jnnn&x^>'流速,D.008Y2/3.1++'Q—流呈.Lt:A一曾旳極面札m號(hào).對(duì)流傳熱系數(shù)；的=QiAr<s對(duì)流傳熱系數(shù)；的=QiAr<st冊(cè)怎二典空弟岡山?吧,1414.40^0.008=0^01雷諾數(shù)：Re=0.55291-0.00&+99S雷諾數(shù)：Re=0.00098375=Zu^Zla^0.00098375二.列管換熱器傳熱系數(shù)的測(cè)定逆流時(shí)平均溫度差：%=⑺巴逆流時(shí)平均溫度差：%=⑺巴呼tj=口心444?少⑶14劃=26g382aC,6&.4~4477^7-14.7lr冷流依的入口*出口溫歧.C;Tl.心一從渡作的人出口浪崖.'C.屮平均溫度差;%=卩加附逆=0.98*26.8382=26.3014叱.jA.42s丄卜何一咼連校正帛數(shù)丫由r、p的卷到【諜本Pi加匕審=ker)+p=；gi：d￡‘尺甘'外換熱面積土50=nnd^LQ=6*3.14*0.012*1.2=0.2713m2*如一同憲舊撲徑，mrLg—傳然螢測(cè)童輕對(duì)實(shí)際玄丘.m“=0.02767kg/sr質(zhì)量流量；Wm=巧徵=_E—==0.02767kg/srIJi36003600^10003600*10003465.25管內(nèi)傳熱速率:Q=WmCpm(t2-t1)=0.02767*4175*1000*(447-14.7)=3465.251^Q—海賁.Ljh:旳一流低密崖*kg-'m1:Cpm—冷流體妁宅壓比鴻，kJ/(kg?C),亡卩硯鈾張可棹據(jù)定性混良J盤(pán)譚，；勻?yàn)槔淞黧w進(jìn)由口平拎溫良…3465.25傳熱系數(shù)；Ko=-;，L—=—34b——=485,63W/(m2*吆“26.3014*0.2713、雷諾數(shù)：Re=比誼=陽(yáng)539心010+9%=血呂盟

陽(yáng)n0.000&2175雷諾數(shù)：Re=表1套管換熱器原始數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)整理表No.123456流量（L/h）100150200250300350t](°C)15.314.614.214.013.813.6以C)27.526.324.322.821.820.7T(C)w'44.638.835.633.431.532.3t(C)mv21.4020.4519.2518.417.817.15pm(kg/m3)998998.2998.4998.5998.7998.7九*100m60.159.959.759.459.259.2Cprm4.1824.1834.1844.854.1854.185|!m*100009.837510.0410.34210.64410.94610.946△t(C)23.2018.3516.3515.013.7015.15Wm(kg/s)0.027720.041590.055470.069340.083230.09710u(m/s)0.55290.82941.10581.38231.65871.9352Qi（w）1414.402035.542343.932959.442786.372885.06.(W/m2C)i2022.473679.964755.836545.126747.116317.44Re4487.286596.498540.2010373.4012107.0614124.90Nu26.921549.148063.729788.149891.177285.3708Pr6.84537.01127.24818.69087.73807.7380Nu/(Pro.4)12.472122.552228.857137.119140.219337.6580

表2列管換熱器原始數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)整理表No.123456流量（L/h）100150200250300350T1(°C)60.460.360.460.160.560.3T2(°C)5756.255.955.054.454.0t1(C)14.714.113.913.713.613.5t2(C)44.737.533.831.630.529.5t(C)mv29.725.823.8522.6522.0521.5pm(kg/m3)996997997.5997.7997.7998九*100m61.660.960.560.360.360.1Cp4.1754.1794.184.1814.1814.182|!m*100008.21759.02759.43259.6359.6359.8375wm(kg/s)0.027670.041540.055420.069280.083140.09703u(m/s)0.35390.53080.70770.88461.06161.2385Qi（w）3465.254062.304609.675185.265874.706492.32入tm26.301430.840433.378733.815134.421235.07470.980.980.990.980.980.99△tm逆26.838231.469833.715934.505235.123735.4290K0(W/m2?°C)485.63485.52509.04565.21629.09682.27Re4288.925862.017484.179160.4410992.5212564.40R0.11330.17520.22610.28490.36090.3938P0.65650.50650.42800.38580.36030.3419實(shí)驗(yàn)分析一.Nu/(Pro.4)—ARem曲線通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定不同流量下的Re與Nu值，并將公式Nu=ARemPro.4轉(zhuǎn)換為Nu/(Pr0.4)=ARem，以Nu/(Pro.4)為縱坐標(biāo)，Re為橫坐標(biāo)做線性回歸得右圖,并確定出方程為y=O.O1464*xo&454，由此得出A=0.01464,m=0.83454。二.K