传热系数测定实验报告模板.doc

实验报告模板，数据仅供参考！ PAGE 3 传热系数的测定 实验名称 传热系数的测定 班级 姓名 学号 实验时间 同组成员 一、实验目的 1. 掌握传热系数、给热系数和导热系数的测定方法。 2. 比较保温管、裸管、汽水套管的传热速率，并进行讨论。 3. 掌握热电偶测温原理及相关二次仪表的使用方法。 二、实验原理 根据传热基本方程、牛顿冷却定律及圆筒壁的热传导方程，已知传热设备的结构尺寸，只要测得传热速率以及各相关温度，即可算出、和。 （1）测定汽-水套管的传热系数K [W/(m2·°C)] 式中：A——传热面积，m2； ——冷、热流体的平均温差，°C； Q——传热速率，W； 式中：W汽——为冷凝液流量（kg/s）， r——汽化潜热（J/kg）。 （2）测定裸管的自然对流给热系数α [W/(m2·°C)] 式中：tW，tf——壁温和空气温度，°C。 （3）测定保温材料的导热系数λ [W/(m2·°C)] 式中：q——热通量，W/m2 TW，tW——保温层内、外两侧的温度，°C； b——保温层的厚度，m； Am——保温层内外壁的平均面积，m2。 三、实验装置与流程 该装置主体设备为“三根管”：汽水套管、裸管和保温管。这“三根管”与锅炉、汽包、高位槽、智能数字显示控制仪等组成整个测试系统。 工艺流程为：锅炉内加热的水蒸气送入汽包，然后在三根并联的紫铜管内同时冷凝，冷凝液由计量管或量筒收集。三根紫铜管外情况不同：一根管外用珍珠岩保温；另一根为裸管；还有一根为-套管式换热器，管外有来自高位槽的冷却水。可定性观察到三个设备冷凝速率的差异，并测定、和。 1. 各种设备的尺寸： （1）汽-水套管： 内管均为??16×1.5紫铜管； 套管为??34×3不锈钢管； 管长L=0.6 m； （2）裸管： 传热管为?16×1.5紫铜管； 管长L=0.67 m； （3）保温管： 外管为??60×5有机玻璃管； 内管为??16×1.5紫铜管； 管长L=0.63 m； 2. 锅炉加热功率：0~6 kW。 3. 冷却水流量：0~160 L/h。 4. 温度测量采用铜-康铜热电偶，二次仪表采用DS系列智能数字显示控制仪。 四、实验步骤与注意事项 1. 熟悉设备流程，检查各阀门的开关情况，排放汽包中的冷凝水。 2. 打开锅炉进水阀，加水至液面计高度的2/3。 3. 将电热棒接上电源，并将调压器从0调至220 V，满功率加热，待有蒸汽后时，再将加热功率调至适宜值（0V左右）。 4. 打开套管换热器冷却水进口阀，调节冷却水流量为某一值并记录，注意该值应与加热功率相匹配的。 5. 待过程稳定（即热电偶15和16的温度相近）后，同时测量汽水套管、裸管、保温管单位时间内的冷凝液量、室温及各相关热电偶1~16读数。 6. 重复步骤5，至少测三组数据，直至数据重复性较好。 7. 实验结束，切断加热电源，关闭冷却水阀。 注意事项： 1. 实验中注意观察锅炉水位，使液面不低于其1/2高度。 2. 注意系统不凝气及冷凝水的排放情况。 3. 锅炉水位靠冷凝回水维持，应保证冷凝回水畅通。 五、数据处理 1. 原始数据 （1）室温测定 实验前：21.0°C 实验后：21.2°C （2）流量测定：100.0L/h （3）冷凝液量数据记录（单位：mL/min） 序号 保温管 裸管 汽-水套管 1 2.50 3.20 59.5 2 1.80 2.95 58.5 3 2.18 3.00 60.7 4 2.04 3.35 60.7 （4）热电偶读数记录（单位：°C） 实验序号 热电偶编号 1 2 3 4 1 33.3 34.3 34.9 35.1 2 33.5 34.6 35.3 35.6 3 32.6 34.2 35.0 35.4 4 101.3 101.2 101.3 101.2 5 101.3 101.2 101.3 101.2 6 101.3 101.2 101.3 101.2 7 101.2 101.1 101.2 101.1 8 101.2 101.1 101.2 101.0 9 101.2 101.1 101.1 101.0 13 10.0 12.1 12.4 12.0 14 26.7 27.8 29.8 30.5 15 100.9 100.8 101.0 100.9 16 101.2 101.2 101.5 101.3 注：由于序号为2的组保温管测量数据偏小，故在处理时舍弃第2组数据。 2. 数据处理 （1）Q的计算 以下是冷凝液量（mL/min）的数据（已舍弃原第2组数据，后同）： 序号 保温管 Q 裸管 Q 汽-水套管 Q 1 2.50 90.15 3.20 115.39 59.5 2145.57 3 2.18 78.61 3.00 108.18 60.7 2188.