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套管换热器液-液换热实验实验指导书 实验目的 通过实验，测定在套管换热器中进行的液液热交换的传热总系数，流体在圆管内作强制湍流时的传热系数。 对在强制对流下进行液液热交换过程，验证求算传热膜系数的关联式。通过实验取得新物系的传热系数的数据及其计算式。 通过本实验，了解传热过程的实验方法，在实验技能上受到一定的训练，并加深对传热过程基本原理的理解。 实验设备 本实验装置主要由套管热交换器（Ф12×1.5mm的黄铜管为内管，Ф20×2.0mm的有机玻璃管为套管所构成）、恒温循环水槽（控制恒温）、高位稳压水槽（保持水压恒定）以及一系列测量和控制仪表所组成，装置流程如图所示。 实验的方法与步骤 1、向恒温循环水槽灌入蒸馏水或软水，直至溢流管有水溢出为止。 2、开启并调节通往高位稳压水槽的自来水阀门，使槽内充满水，并溢流管有水流出。 3、将冰碎成细粒，放入冷阱中并掺入少许蒸馏水，使之浊状。将热电偶冷接点插入冰水中，盖严盖子 4、循环水槽的温度自控装置的温度定为55℃。启动恒温水槽的电热器。等恒温水槽的水达到预定温度后即可开始实验。 5、开启冷水截止球阀，测定冷水流量，实验过程中保持恒定。 6、启动循环水泵，开启并调节热水调节阀。热水流量在60～250L/h 范围内选取若干流量值（一般要求不少于4～5组测试数据），进行实验测定。 7、每调节一次热水流量，待流量和温度都恒定后，再通过琴键开关，依次测定个点温度。 实验结果整理 1、记录实验设备基本参数。 实验设备型式和装置方式：水平装置套管式热交换器 内管基本参数： 材料：黄铜 外径：d= mm 壁厚：δ= mm 测试段长度：L= mm 套管基本参数： 材料：有机玻璃 外径：d`= mm 壁厚：δ`= mm 流体流通的横截面积：内管横截面积：S= mm2 环隙横截面积：S`= mm2 热交换面积： 内管内壁表面积：Aw= mm2 内管外壁表面积：Aw`= mm2 平均热交换面积；A = mm2 2．实验数据记录： 实验序号 冷水流量 热水流量 温度 测试截面I 测试截面Ⅱ V, V T1 TW1 T`1 T2 TW2 T`2 Kg/s Kg/s 0C 0C 0C 0C 0C 0C 3.实验数据整理： （1）求取总传热系数； 实验序号 管内流速 流体间温度差 传热速率 总传热系数 u △T1 △T2 △Tm Q K m.s-1 K K K W W.m-2K-1 1 2 3 4 （2）由实验数据求取流体在圆形内做强制湍流时的传热膜系数а。 实验数据可参考下表整理 实验序号 管内流速 流体与壁面温差 传热速率 管内传热膜系数 U T1-T2 T2-TW2 △Tm Q а M·S-1 K K K W·m-2k-1 W·m-2k-1 1 2 3 4 (3)由实验原始数据和测得的а值，对水平管内传热膜系数的准数关联式进行参数估计。整理数据： 实验序号 管内流体平均温度 流体密度 流体黏度 流体导热系数 管内流速 传热膜系数 雷诺数 努塞尔准数 普兰特准数 （T1+T2）/2 ρ μ λ U α Re Nu Pr K Kg.m-3 Pa.s w.m-1.K-1 m.s-1 w.m-1.k-1 1 2 3 4 列出表中各项计算式，水平管内传热膜系数的准数关联式：Nu = a·Rem·Prn Prn视为定值与a项合并，上等式为 Nu = A·Rem 上等式两边去对数，使之线性化，即 lgNu = mlgRe + lgA 用最小二乘法进行线性回归，估计参数A和m。 取Pr均值为定值，且取n=0。3，由A计算到a值。 最后，列出参数估计值： A = ；m = ；a =