实验七流体传热系数测定实验.docxVIP

实验七 流体传热系数测定实验 一、实验目的 1．测定换热器的总传热系数； 2．了解影响换热器换热性能的参数。 二、实验装置 过程设备与控制多功能实验台 三、基本原理 换热器的传热速率Q可以表示为： （4-1） 式中 ：——单位时间传热量， W； K——总传热系数，W/m2·K； A——传热面积，，m2； ?tm——平均温差，K或oC。 在本实验以及以后的实验中：d=0.014m、n=29、l=0.792m分别为换热管的外径、根数和换热长度。 对于逆流传热，平均温差为： （4-2） 式中： 、 、——热流体的进出口温度，K或oC； 、——冷流体的进出口温度，K或oC。 由式4-1可得： （4-3） 可由热流体放出的热量或冷流体获得的热量进行计算，即： （4-4） 或 （4-5） 式（4-4）和式（4-5）中有关符号说明见实验三。 根据式（4-3）和式（4-4）或（4-5）就可以测定在实验条件下的总传热系数K。K的理论计算参考本实验附录。 由于温度传感器测得的数据可能并不是换热器流体入口和出口的温度，因此，要进行管路热量损失计算，求出换热器流体入口和出口的温度，计算过程见实验三，这里不再重复。 四、实验步骤 1．打开热流体管程入口阀1、热流体管程出口阀2、管程流量调节阀6、冷流体壳程入口阀7、冷流体壳程出口阀8，其他阀门关闭，使热流体走管程、冷流体走壳程； 2．打开自来水阀门灌泵，保证离心泵中充满水，开排气阀放净空气； 3．关水，启动泵，调整转速使之恒定不变； 4．调节热流体管程出口阀2，使热流体流量保持0.24L/s不变； 5．调节管程流量调节阀6，改变冷流体流量从0.4L/s到1.2L/s； 6．清空数据库； 7．改变热流体的进口温度，待温度达到开循环泵，后关循环泵开热水泵，待冷流体的进出口温度、及热流体的出口温度稳定后记录数据。 五、数据记录和整理 保持热流体流量不变，改变冷流体流量，测量冷、热流体的进出口温度、、、，根据式（4-2）计算平均温差?tm，根据式（4-4）计算热流体放出的热量，根据式（4-5）计算冷流体获得的热量，根据式（4-3）计算总传热系数K。将测量和计算出的结果填入数据表4-1中。 表4-1 实验测量和计算结果 序号 （L/s） （oC） （oC） （oC） （oC） (L/s) （oC） K (W/m2·K) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 六、要求 1．写出实验报告。 2．根据所测参数，参照实验四附录计算总传热系数K并与实验结果进行比较。以流量为横坐标，总传热系数K为纵坐标，作的理论与实验曲线，对所得曲线进行分析。 3．回答思考题。 思考题 1．总传热系数K和流体对流传热系数及污垢热阻R有怎样的关系，为什么流体流量大小会影响总传热系数K？ 2．有些换热器被设计成多管程或多壳程，试根据本实验结果说出其中的道理？