套管换热器中传热膜系数的测定(精)课件.pptVIP

套管换热器中传热膜系数的测定江苏工业学院化学化工学院

一、实验目的v验证流体在圆形光滑管内强制湍流时的传热膜系数。v学习如何运用实验方法求出描述过程规律的经验公式，采用Nu=BRemPr0。4,求取常数B、m的值，与经验公式米海耶夫准数方程式Nu=0.0183Re0.8进行比较。v了解强化传热的基本理论和基本方法。v了解差压变送的原理与流量的测量方法。v掌握变频器的使用方法。

二、实验任务v测定空气在圆形光滑直管中作强制对流时的传热膜系数。v将所得传热膜系数整理成准数方程式并与经典准数方程式进行比较。

三、实验原理空气传热膜系数α的测定在本系统中，因管壁很薄（2mm），故可当成平壁处理，忽略管壁和污垢热阻，则总传热系数可表示为：

空气流量的测量本装置采用孔板流量计测量空气的流量，通过测量孔板前后的压差Δp，由差压变送器输出电信号，送入DCS系统计算，直接读出流量。流量计算公式如下：

其中：

准数方程式由因次分析可知，流体无相变化时：Nu=f(Re、Pr、Gr),由于干空气在实验测定的温度范围内Pr基本不变，且强制对流时Gr影响可以忽略，则Nu=f(Re),一般可写成Nu=ARem其中：

四、实验装置及流程

传热实验装置流程图1.风机2.旁路阀3.变频器4.调节阀5.放空阀6.安全阀7.蒸汽减压阀8.视镜9.疏水器10.蒸汽发生器11.孔板流量计

主要设备规格：内管外径：22mm；壁厚：2mm；长度：1500mm

五、实验操作过程v锅炉加水至一定水位，打开放气阀，然后接通电源加热待升温至100℃后，蒸气经放气管排出，同时赶走锅炉内的空气。然后关闭气阀，继续升温至125℃，温度恒定后备用。v传热装置上的风机打开，调节空气进口阀，再打开蒸汽进口阀，使压力稳定在0.1MPa(表)左右。

六、实验注意事项v测取各点的温度。v蒸汽流量恒定，调节空气流量，从大到小或相反，测定8～10组数据(稳定3～4min后调一次流量。)v实验结束，先关蒸汽阀，然后再关风机电源，电热锅炉电源。

七、实验报告要求v实验前必须进行预习并完成相应的预习报告；v将处理后的数据填写在数据记录表中；v计算出的数据必须有示例演算；v根据实验结果在坐标纸中绘制Nu-Re图；v得出实验结论并进行相应的讨论。

八、思考题v在本实验中，传热热阻在哪一侧(空气侧，蒸汽侧)？壁温接近哪一种流体的温度？为什么？v实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响?v蒸汽冷凝过程中，若存在不冷凝气体，对传热有何影响、应采取什么措施？v实验所得准数方程与经典准数方程式是否吻合？试比较并讨论。v如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对α关联式有何影响？

v在双对数坐标中Nu与Re的关系时，要求实验点分布均匀。实验操作时，流量应如何分配，理由是什么？v本实验空气流量的调节方法有哪些？各有什么优缺点？。v影响传热系数K的因素有哪些？v对本实验而言，为了提高传热系数K，可采取哪些有效的方法，其中最有效的方法是什么？为什么？v实验过程中，如何判断系统已经稳定，可以读取数据？