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化工原理实验报告：传热实验--第1页 化工原理实验报告：传热实验 化工原理实验报告 实验名称：传热膜系数测定实验 实验时间:20__年 11 月 姓名： 班级： 学号：同组人： 正文 一.报告摘要：套管换热器为本实验的研究对象，而以冷空气及热蒸汽为介 质，冷空气走黄铜管内，热蒸汽走环隙。研究热蒸汽与冷空气之间的传热过程。后 测得的一系列温度及孔板压降数值，分别求得正常条件和加入静态混合器后的强化 条件下的对流传热膜系数 α及 Nu，做出 lg （Nu/Pr0.4）～lgRe 的图像，分析出 传热膜系数准数关联式 Nu=ARemPr0.4 中的A 和 m 值。 二．实验目的及任务： 1、掌握传热膜系数 α及传热系数 K 的测定方法；2、通过实验掌握确定传热 膜系数准数关系式中的系数 A 和指数 m、n 的方法；3、通过实验提高对准数关系式 的理解，并分析影响 α的因素，了解工程上强化传热的措施。 三．实验原理: 研究传热的关键问题是测算 α，当流体无相变时对流传热准数关系式的一般 形式为： 对于强制湍流有： 用图解法对多变量方程进行关联，要对不同变量 Re 和 Pr 分别回归。本实验 可简化上式，即取 n=0.4 （流体被加热）。在两边取对数，得到直线方程为 在双对数坐标中作图，求出直线斜率，即为方程的指数 m。在直线上任取一 点函数值代入方程中，则可得到系数 A，即 其中 第 1 页 共 18 页 化工原理实验报告：传热实验--第1页 化工原理实验报告：传热实验--第2页 实验中改变空气的流量，以改变 Re 值。根据定性温度计算对应的 Pr 值。同 时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数值，进而求得 Nu 值。 牛顿冷却定律为 其中 α——传热膜系数，W/(m2?℃)；Q——传热量，W；A——总传热面积， m2；Δtm——管壁温度与管内流体温度的对数平均温差，℃。 传热量可由下式求得 其中 W——质量流量，kg/h；cp——冷空气的比定压热容，J/ （kg?℃）； t1,t2——冷空气的进，出口温度，℃；ρ——定性温度下流体密度， kg/m3； V——冷空气体积流量，m3/h。 空气的体积流量由孔板流量计测得，其流量 V 与孔板流量计压降 Δp的关系 为 式中，Δp——孔板流量计压降，kP ；V——空气流量，m3/h。 四． 实验装置及其说明 1、 设备说明 本实验空气走内管，蒸汽走管隙（玻璃管）。内管为黄铜管，其内径为 0.020m，有效长度为 1.25m。空气进、出口温度和管壁温度分别由铂电阻 （Pt100）和热电偶测得。测量空气进、出口的铂电阻应置于进、出管得中心。测 量管壁温度用一支铂电阻和一支热电偶分别固定在管外壁两端。孔板流量计的压差 由压差传感器测得。 本实验使用的蒸汽发生器由不锈钢材料制成，装有玻璃液位计，加热功率为 1.5kW。风机采用_GB 型漩涡气泵，最大压力 17.50kP ，最大流量 100m3/h。 2 、采集系统说明 (1) 压力传感器 本实验装置采用 ASCOM5320 型压力传感器，其测量范围为 0~20kP 。 (2) 显示仪表