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江 苏 大 学
实 验 报 告
系别 食品科学与工程 班级 1002班
姓名 侯倩 学号 3100901034 教师评定 :
实验五 传热试验
一、实验目的
了解换热器的结构及用途。
学习换热器的操作方法。
了解传热系数的测定方法。
测定所给换热器的换热系数。
学习应用传热学的概念和原理去分析和强化传热过程,并实验之。
二、实验原理
根据传热方程,只要测得传热速率Q、有关各温度和传热面积,即可算出传热系数K。在该实验中,利用加热空气和自来水通过列管式换热器来测定K,只要测出空气的进出口温度、自来水进出温度及水和空气的流量即可。
在工作过程中,如不考虑热量损失,则加加热空气放出的热量Q1与自来水得到的热量Q2应相等,但实际上因热损失的存在,此两热量不等,以实验Q2为准。
三、实验流程及设备
转子流量计
转子
流量计
风机
调节阀
空气电
加热器
温度计
温度计
转子
流量计
空气进口
温度计
水进口
温度计
列管式
换热器
传热系数K测定实验流程图
四、实验步骤及操做要领
1、熟悉设备流程,掌握各阀门、转子流量计和温度计的作用。
2、在实验开始时,先开水路,在开气路,最后再开加热器。
3、控制所需的气体和水的流量。
4、待系统稳定后,记录水的流量、进出口温度,记录空气的流量和进出口温度,记录设备的有关参数。重复一次。
5、保持空气流量不变,改变自来水的流量,重复第4步。
6、保持第4步的流量,改变空气的流量,重复第4步。
7、实验结束后,关闭加热器,风机和自来水阀门。
五、实验数据记录和处理
1.设备参数和有关常数
管长 1 m; 空气温度 20 ℃ ;
大气压 0.101325 MPa; 转子材料 玻璃 ;
换热流型 错流 ; 换热面积 0.4 m2
2.实验数据记录表
序号
风机出口压强
空气流量读数m3/h
空气进口温度℃
空气出口温度℃
水流量L/h
水进口温度℃
水出口温度℃
1
16
110
30.3
120
19.1
22.2
2
16
110.1
30.4
120
19.1
22.3
3
16
110
32.2
60
19.1
24.9
4
16
110.1
32.4
60
19.1
25
5
8
110
30.1
60
19.1
22.4
6
8
110.2
29.7
60
19.1
22.3
3.数据处理表
以序号1为例写出计算过程:
空气流量=16m3/h÷3600s/h=0.0044m3/s
水流量=120L/h÷3600s/h=0.0333kg/s
水的算数平均温度=(19.1+22.2)÷2=20.65℃
水的比热4810J/kg
传热速率==W水×C×Δt=0.0333×4180×(22.2-19.1)=431.93J/s
对数平均温差=T1-t2-(
换热面积S=0.4m2
传热系数K=QS×==431.930.4×
K的平均值=K1+K22=
序号
空气流量m3/s
水流量kg/s
水的算术平均温度
水的比热J/kg
传热速率J/s
对数平均温差Δtm
换热面积m2
传热系数KW/m2k
K的平均值W/m2k
1
0.0044
0.0333
20.65
4180
431.93
17.66
0.4
61.16
62.18
2
0.0044
0.0333
20.7
4180
445.87
17.64
0.4
63.20
3
0.0044
0.0167
22
4180
404.07
16.84
0.4
60.00
60.58
4
0.0044
0.0167
22.05
4180
411.03
16.80
0.4
61.17
5
0.0022
0.0167
20.75
4180
229.90
17.66
0.4
32.55
31.95
6
0.0022
0.0167
20.7
4180
222.93
17.78
0.4
31.35
六、实验结果及讨论
求出换热器在不同条件下的传热系数。
答案见五实验数据处理。
对比不同操作条件下的传热系数,分析数值,你可得出什么结论?
答: 对比以上图表中
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