实验任务空气传热膜系数α的测定在本系统中，因管壁很薄.PPT

套管换热器中传热膜系数的测定 在双对数坐标中Nu与Re的关系时，要求实验点分布均匀。实验操作时，流量应如何分配，理由是什么？ 本实验空气流量的调节方法有哪些？各有什么优缺点？。 影响传热系数K的因素有哪些？ 对本实验而言，为了提高传热系数K，可采取哪些有效的方法，其中最有效的方法是什么？为什么？ 实验过程中，如何判断系统已经稳定，可以读取数据？ * 江苏工业学院 化学化工学院 一、实验目的 验证流体在圆形光滑管内强制湍流时的传热膜系数。 学习如何运用实验方法求出描述过程规律的经验公式，采用Nu=BRemPr0。4,求取常数B、m的值，与经验公式米海耶夫准数方程式Nu=0.0183Re0.8进行比较。 了解强化传热的基本理论和基本方法。 了解差压变送的原理与流量的测量方法。 掌握变频器的使用方法。 测定空气在圆形光滑直管中作强制对流时的传热膜系数。 将所得传热膜系数整理成准数方程式并与经典准数方程式进行比较。 二、实验任务 空气传热膜系数α的测定 在本系统中，因管壁很薄（2 mm），故可当成平壁处理，忽略管壁和污垢热阻，则总传热系数可表示为： 三、实验原理 空气流量的测量 本装置采用孔板流量计测量空气的流量，通过测量孔板前后的压差Δp，由差压变送器输出电信号，送入DCS系统计算，直接读出流量。流量计算公式如下： 其中： 准数方程式 由因次分析可知，流体无相变化时：Nu=f(Re、Pr、Gr),由于干空气在实验测定的温度范围内Pr基本不变，且强制对流时Gr影响可以忽略，则Nu=f(Re),一般可写成Nu=ARem 其中： 四、实验装置及流程 1.风机 2.旁路阀 3.变频器 4.调节阀 5.放空阀 6.安全阀 7.蒸汽减压阀 8.视镜 9.疏水器 10.蒸汽发生器 11.孔板流量计 传热实验装置流程图 主要设备规格： 内管外径：22mm； 壁厚： 2mm； 长度： 1500mm 五、实验操作过程 锅炉加水至一定水位，打开放气阀，然后接通电源加热待升温至100℃后，蒸气经放气管排出，同时赶走锅炉内的空气。然后关闭气阀，继续升温至125℃，温度恒定后备用。 传热装置上的风机打开，调节空气进口阀，再打开蒸汽进口阀，使压力稳定在0.1MPa(表)左右。 六、实验注意事项 测取各点的温度。 蒸汽流量恒定，调节空气流量，从大到小或相反，测定8～10组数据(稳定3～4min后调一次流量。) 实验结束，先关蒸汽阀，然后再关风机电源，电热锅炉电源。 七、实验报告要求 实验前必须进行预习并完成相应的预习报告； 将处理后的数据填写在数据记录表中； 计算出的数据必须有示例演算； 根据实验结果在坐标纸中绘制Nu-Re图； 得出实验结论并进行相应的讨论。 八、思考题 在本实验中，传热热阻在哪一侧(空气侧，蒸汽侧)？壁温接近哪一种流体的温度？为什么？ 实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响? 蒸汽冷凝过程中，若存在不冷凝气体，对传热有何影响、应采取什么措施？ 实验所得准数方程与经典准数方程式是否吻合？试比较并讨论。 如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对α关联式有何影响？