化工传热综合实验1
化工传热综合实验
化工传热综合实验装置说明书天津大学化工基础实验中心2011.7强化传热又被学术界称为第二代传热技术,它能减小初设计的传热面积,从而减小换热器的体积和重量,提高现有换热器换热能力,减小换热阻力,降低换热器动力消耗,使换热器在较低温差下就可以工作,从而有效地利用能源,节省资金。
强化传热的方法有多种,本实验装置采用的是在换热器内管插入螺旋线圈的方法来达到强化传热的目的。
螺旋线圈内部结构如图-1所示,线圈由直径3mm 以下的铜丝和钢丝按一定节距绕成。
在普通套管换热器内将金属螺旋线圈插入并固定,即构成强化传热管。
靠近管壁区域,流体一方面受到螺旋线圈的作用而发生旋转,一方面还周期性地受到线圈螺旋金属丝的扰动,使湍流程度增大,减小层流内层厚度,从而达到强化传热的目的。
由于绕制线圈的金属丝直径很细,流体旋流强度较弱,所以流动阻力小,有利于节省能源。
螺旋线圈以线圈节距H 与管内径d 的比值为技术参数,另外,管长与管径之比(管径比)是影响传热效果和阻力系数的重要因素。
强化传热的机理较为复杂,经过多年实验研究,人们总结出了mB Nu Re 的经验公式,其中B 和m 值的大小因螺旋丝尺寸不同而变化。
按照实验方法操作,确定不同流量下Rei 与Nu 的数值,再通过线性回归最终确定B 和m 的数值。
单纯研究强化手段的强化效果(不考虑阻力的影响),可以用强化比的概念作为评判指标,它的形式是:Nu /Nu 0,其中Nu 是强化管的努塞尔准数,Nu 0是普通管的努塞尔准数,显然,强化比Nu /Nu 0>1,且比值越大,强化效果越好。
1.传热综合实验装置流程图见图-2,仪表面板示意图见图-3。
图-1 螺旋线圈内部结构图-2 空气-水蒸气传热综合实验装置流程图1-液位计;2-储水罐;3-排水阀;4-蒸汽发生器;5-强化套管蒸汽进口阀; 6-光滑套管蒸汽进口阀;7-光滑套管换热器;8-内插有螺旋线圈的强化套管换热器;9-光滑套管蒸汽出口;10-强化套管蒸汽出口;11-光滑套管空气进口阀;12-强化套管;空气进口阀;13-孔板流量计;14-空气旁路调节阀;15-旋涡气泵2.实验装置主要技术参数1.传热管结构参数见附表一表一:传热管结构参数图-3 实验仪表面板图2.空气流量计(1)孔板压力传感器及数字显示仪表组成空气流量计。
化工原理の传热实验
化工原理の传热实验一、实验目的1、学习传热系数的测定方法;2、学习传热膜系数及其准数联式的测定方法。
二、实验原理本实验有套管换热器4套,列管式换热器4套,首先介绍套管换热器。
套管换热器管间进饱和蒸汽,冷凝放热以加热管内的空气,实验设备如图2-2-5-1(1)所示。
传热方式为:冷凝—传导—对流 1、传热系数可用下式计算: ]/[2k m W t A qK m⋅∆⋅=(1)图2-2-5-1(1) 套管换热器示意图 式中:q ——传热速率[W] A ——传热面积[m 2] △t m —传热平均温差[K] ○1传热速率q 用下式计算: ])[(12W t t C V q p S -=ρ (2) 式中:3600/h S V V =——空气流量[m 3/s]V h ——空气流量[m 3/h]ρ——空气密度[kg/m 3],以下式计算:]/)[273(4645.031m kg t R p Pa ++=ρ (3)Pa ——大气压[mmHg]Rp ——空气流量计前表压[mmHg] t 1——空气进换热器前的温度[℃]Cp ——空气比热[K kg J ⋅/],查表或用下式计算:]/[04.01009K kg J t C m p ⋅+= (4) t m =(t 1+t 2)/2——空气进出换热器温度的平均值(℃) t 2——空气出口温度[℃]②传热平均面积A :][2m L d A m π= (5)式中:d m =传热管平均直径[m]L —传热管有效长度[m ]③传热平均温度差△t m 用逆流对数平均温差计算:T ←——T t 1——→t 2 )(),(2211t T t t T t -=∆-=∆2121ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆ (6) 式中:T ——蒸汽温度[℃]2、传热膜系数(给热系数)及其关联式空气在圆形直管内作强制湍流时的传热膜系数可用下面准数关联式表示:nr m e P R Nu 0α= (7)式中:N u ——努塞尔特准数R e ——雷诺准数 P r ——普兰特准数αo ——系数,经验值为0.023 m ——指数,经验值为0.8n ——指数,经验值为:流体被加热时n=0.4,流体被冷却n=0.3 为了测定传热膜系数,现对式(7)作进一步的分析:λαdNu =(8) α——空气与管壁间的传热膜系数[W/m 2·k] 本实验可近似取α=K[传热系数],也可用下式计算:)(m W i t t A q -=α (9)A i ——传热管内表面积[m 2] t W ——管壁温[℃]t m ——空气进、出口平均温度[℃] d ——管内径[m]λ——空气的导热系数[W/m ·k],查表或用下式计算:λ=0.0244+7.8×10-5t m (10) μρdu =Re (11)u ——空气在加热管内的流速[m/s]μ——空气定性温度(t m )下的粘度[pa ·s],查表或用下式计算:μ=1.72×10-5+4.8×10-8t m (12)d ,ρ——意义同上。
化工原理实验:传热实验
化工原理实验:传热实验化工传热综合实验一、实验装置的根本功能和特点本实验装置是以空气和水蒸汽为介质,对流换热的简单套管换热器和强化内管的套管换热器。
通过对本换热器的实验研究,可以掌握对流传热系数α i 的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。
并应用线性回归分析^p 方法,确定关联式 Nu=ARemPr0.4 中常数A 、 m 的值。
通过对管程内部插有螺旋线圈的空气-水蒸气强化套管换热器的实验研究,测定其准数关联式 Nu=BRem 中常数B 、 m 的值和强化比Nu/Nu0 ,理解强化传热的根本理论和根本方式。
实验装置的主要特点如下:1.实验操作方便,平安可靠。
2.数据稳定,强化效果明显,用图解法求得的回归式与经历公式很接近。
3.水,电的耗用小,实验费用低。
4.传热管路采用管道法兰联接,不但密封性能好,•而且拆装也很方便。
5.箱式构造,外观整洁,挪动方便。
二、强化套管换热器实验简介强化传热又被学术界称为第二代传热技术,它能减小初设计的传热面积,以减小换热器的体积和重量;进步现有换热器的换热才能;使换热器能在较低温差下工作;并且可以减少换热器的阻力以减少换热器的动力消耗,更有效地利用能和资金。
强化传热的方法有多种,本实验装置是采用在换热器内管插入螺旋线圈的方法来强化传热的。
螺旋线圈的构造图如图 1 所示,螺旋线圈由直径 3mm 以下的铜丝和钢丝按一定节距绕成。
将金属螺旋线圈插入并固定在管内,即可构成一种强化传热管。
在近壁区域,流体一面由于螺旋线圈的作用而发生旋转,一面还周期性地受到线圈的螺旋金属丝的扰动,因此可以使传热强化。
由于绕制线圈的金属丝直径很细,流体旋流强度也较弱,所以阻力较小,有利于节省能。
螺旋线圈是以线圈节距 H 与管内径 d 的比值技术参数,且长径比是影响传热效果和阻力系数的重要因素。
科学家通过实验研究总结了形式为mB Nu Re 的经历公式,其中 B 和 m 的值因螺旋丝尺寸不同而不同。
传热综合实验
传热综合实验传热综合实验是化工、机械、材料等专业中的重要实验之一。
本实验旨在通过实践操作,让学生深入理解传热理论,并掌握传热实验技巧,了解传热实验设备的基本特点和使用方法。
本文将就传热综合实验进行详细介绍。
一、实验原理在传热综合实验中,通过传热器件和传热介质来掌握传热方式和表征物质的传热性能。
热源:热源是产生热量的装置,通常使用电加热方式。
传热介质:传热介质是传递热量的介质,如水、空气等。
传热器件:传热器件是介质和热源之间传热的设备,可分为对流传热、辐射传热、传导传热三种方式。
在实验中,通过热功率测量,流量测量,温度测量等操作,得出传热介质的传热性能参数,实现对传热规律的探讨和总结等目的。
二、实验设备传热综合实验设备一般包括热源、传热介质、传热器件和测量系统四部分。
1、热源:采用电阻加热,均匀升温,稳定加热;2、传热介质:水或空气,可根据不同的实验需要进行选择;3、传热器件:采用双管夹套式传热器,包括热器壳体、热器体、进出口、传热管等组成;4、测量系统:温度计、流量计、电压表等测量仪器。
三、实验过程传热综合实验主要包括三个步骤,即实验准备,实验操作,实验结果的处理及分析。
(1)检查实验仪器设备的工作状态以及正确性等,不能出现故障和问题;(2)加热热源,并控制加热电流,保持稳定,确保传热介质均匀受热;(3)调节传热介质的流量及其温度,保证传热介质的流速、温度、压力等参数符合实验要求;(4)对传热管的长度、直径、管壁材料、壁厚等进行测量和记录,为后续实验数据收集打下基础。
2、实验操作(1)调节传热介质的流量,保持稳定;(2)采集出口传热器的温度,通过计算可以推算出传热的热流,进而计算出传热系数;(3)采用热传导实验,测量传热壁板的温度分布,推算出传热系数;(4)采用加热器将热量通过辐射的方式传递到样品上,测量样品温度变化,进而计算得出热辐射传热系数。
3、实验结果的处理及分析(1)通过测量传热介质进口、出口的温度、流量、压力数据等,可得出介质的传热性能参数;四、实验注意事项(1)实验者必须具备基本的实验技能,正确操作和安装实验设备;(2)务必严格按照实验设计方案执行实验操作,掌握各种测量仪器的使用方法、精度和准确性;(3)实验过程中出现异常情况,要及时排除并进行记录,以保证实验数据的真实性;(4)实验结束后要认真整理实验设备,清洗干净所有仪器,保证设备干净整洁,方便下一次实验的开展。
化工原理实验报告(传热)
化工原理实验报告(传热)
实验名称:传热实验
实验目的:掌握传热原理,测定传热系数。
实验原理:传热是指热能从物体的高温区域传递到物体的低温区域的过程。
传热方式
主要有三种,分别是传导、对流和辐射。
传导是指物质内部由高温区传递热量到低温区的过程。
传导的速率与传导材料的种类、厚度、温度差等因素有关。
对流是指由于物流的运动而引起的热量传递过程。
对流的速率与流动速度、流动形式
等因素有关。
辐射是指物体之间通过电磁波传递热量的过程。
辐射的速率与物体温度、表面特性等
因素有关。
实验仪器:传热实验装置、数显恒温槽、数显搅拌器、功率调节器、电热水壶、测温仪、电阻丝、保温材料等。
实验步骤:
1、将传热实验装置放入数显恒温槽内,开启电源,将温度恒定在80℃左右。
2、将试样加热,使其温度达到与恒温槽内温度一致。
3、将试样放入传热实验装置中,开始实验。
4、在实验过程中,保持搅拌器的匀速转动,确保传热速率的稳定。
5、记录实验数据,计算传热系数。
实验结果:
本实验测定的传热系数为:λ=10.2 W/m•K
通过本次实验,我们掌握了传热原理和测定传热系数的方法,同时也了解了传导、对
流和辐射三种传热方式的特点及其影响因素。
实验结果表明,传热系数是物体传热速率的
量化表示,对于不同的物体和温度差,传热系数是不同的,因此在具体实际应用中需要根
据实际情况进行调整。
(A-10)化工传热综合实验
换热器传热系数测定实验装置说明书天津大学化工基础实验中心2014.08一、实验目的:1.了解套管换热器和列管换热器的结构,掌握对流传热系数i α和总传热系数的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。
2.学会并应用线性回归分析方法,确定传热管关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 数值。
二、实验内容:1.测定不同流速下套管换热器的对流传热系数i α。
2.测定不同流速下列管换热器的总对流传热系数K 。
3.对i α实验数据进行线性回归,确定关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的数值。
三、实验原理:1.套管换热器传热系数测定及准数关联式的确定: (1)对流传热系数i α的测定在该传热实验套管换热器中,空气走内管,热水走外管。
对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律,用实验来测定iii S t Q ⨯∆=α (1)式中:i α—管内流体对流传热系数,W/(m 2·℃); Q i —管内传热速率,W ;S i —管内换热面积,m 2;t ∆—内壁面与流体间的温差,℃。
t ∆由下式确定: 221t t T t w +-=∆ (2) 式中:t 1,t 2 —冷流体(空气)的入口、出口温度,℃;T w —壁面平均温度,℃;因为换热器内管为紫铜管,其导热系数很大,且管壁很薄,故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等,用t w 来表示。
管内换热面积: i i i L d S π= (3) 式中:d i —内管管内径,m ;L i —传热管测量段的实际长度,m 。
由热量衡算式:)(12t t Cp W Q m m i -= (4)其中质量流量由下式求得:3600mm m V W ρ=(5) 式中:m V —冷流体在套管内的平均体积流量,m 3 / h ; m Cp —冷流体的定压比热,kJ / (kg ·℃); m ρ—冷流体的密度,kg /m 3。
m Cp 和m ρ可根据定性温度t m 查得,221t t t m +=为冷流体进出口平均温度。
(化工原理实验)传热实验
系统漏热
实验操作误差
实验系统可能存在漏热现象,导致热量损 失,从而影响实验结果的准确性。
实验操作过程中的人为因素,如操作不规 范、记录数据不准确等,也可能引入误差 。
减小误差方法
选择高精度测量设备
使用高精度温度传感器和测量设备,提高温 度测量的准确性。
加强系统保温措施
对实验系统采取良好的保温措施,减少热量 损失,降低漏热对实验结果的影响。
确保实验装置密封良好,防止热量散 失;保持热流体和冷流体的流量稳定, 以获得准确的实验结果。
实验流程
启动加热器,使热流体循环流动;启动冷却 器,使冷流体循环流动;记录热流体和冷流 体的进出口温度;计算传热系数并分析结果 。
02
实验操作与步骤
实验准备工作
熟悉实验装置
了解传热实验装置的结构、 功能和使用方法,包括加 热器、冷却器、温度计、 流量计等。
冷却操作
在加热过程中,适时打开冷却 器对传热介质进行冷却,以控 制实验过程中的温度波动。
数据记录
在实验过程中,定时记录温度 、流量等关键参数的变化情况
。
数据记录与处理
数据整理
将实验过程中记录的数据进行整理, 包括温度、流量等参数的变化曲线和 数值表格。
数据分析
根据整理的数据,分析传热实验过程 中的传热效率、热损失等关键指标。
准备实验材料
根据实验要求准备所需的 传热介质(如水、油等) 和实验样品。
检查实验设备
确保实验设备的完好和正 常运行,如检查加热器的 加热功率、冷却器的冷却 效果等。
实验操作过程
安装实验装置
按照实验要求正确安装传热实验装置 ,包括加热器、冷却器、温度计、流
量计等,确保装置密封良好。
化工原理实验传热实验报告
化工原理实验传热实验报告化工原理实验传热实验报告一、引言传热是化工过程中不可或缺的环节,对于提高反应速率和产品质量具有重要意义。
为了研究传热现象,我们进行了一系列的实验。
本实验旨在通过传热实验,探究传热的基本原理和影响因素,为化工过程的优化提供理论依据。
二、实验目的1. 了解传热的基本原理和传热方式;2. 掌握传热实验的基本方法和技巧;3. 分析传热过程中的影响因素。
三、实验原理1. 传热方式传热主要有三种方式:传导、对流和辐射。
传导是通过物质内部的分子传递热量,对流是通过流体的运动传递热量,辐射是通过电磁波传递热量。
2. 传热方程传热过程可以用传热方程来描述,常见的传热方程有热传导方程、牛顿冷却定律和斯特藩-玻尔兹曼定律。
热传导方程描述了传导过程中的热量传递,牛顿冷却定律描述了对流过程中的热量传递,斯特藩-玻尔兹曼定律描述了辐射过程中的热量传递。
3. 传热系数传热系数是描述传热能力的物理量,它与传热介质的性质和传热过程中的条件有关。
传热系数越大,传热能力越强。
四、实验装置和步骤1. 实验装置本实验采用了传热实验装置,包括传热试验台、传热介质、传热表面、传热源和传热计等。
2. 实验步骤(1)将传热试验台接通电源,使传热源加热。
(2)调节传热介质的流量和温度。
(3)通过传热计测量传热过程中的温度变化。
(4)记录实验数据,并进行数据处理和分析。
五、实验结果与分析通过实验测得的数据,我们可以计算传热系数和传热速率,进而分析传热过程中的影响因素。
1. 传热系数传热系数与传热介质的性质、传热表面的形状和条件有关。
通过实验数据的处理,我们可以计算得到传热系数,并与理论值进行比较,从而评估传热实验的准确性和可靠性。
2. 传热速率传热速率是描述传热过程中热量传递的快慢程度的物理量。
通过实验数据的处理,我们可以计算得到传热速率,并分析传热过程中的传热效率和能耗。
六、实验总结通过本次传热实验,我们深入了解了传热的基本原理和传热方式,掌握了传热实验的基本方法和技巧。
化工原理の传热实验
化工原理の传热实验一、实验目的1、学习传热系数的测定方法;2、学习传热膜系数及其准数联式的测定方法。
二、实验原理本实验有套管换热器4套,列管式换热器4套,首先介绍套管换热器。
套管换热器管间进饱和蒸汽,冷凝放热以加热管内的空气,实验设备如图2-2-5-1(1)所示。
传热方式为:冷凝—传导—对流 1、传热系数可用下式计算: ]/[2k m W t A qK m⋅∆⋅=(1)图2-2-5-1(1) 套管换热器示意图 式中:q ——传热速率[W] A ——传热面积[m 2] △t m —传热平均温差[K] ○1传热速率q 用下式计算: ])[(12W t t C V q p S -=ρ (2)式中:3600/h S V V =——空气流量[m 3/s]V h ——空气流量[m 3/h]ρ——空气密度[kg/m 3],以下式计算:]/)[273(4645.031m kg t R p Pa ++=ρ (3)Pa ——大气压[mmHg]Rp ——空气流量计前表压[mmHg] t 1——空气进换热器前的温度[℃]Cp ——空气比热[K kg J ⋅/],查表或用下式计算:]/[04.01009K kg J t C m p ⋅+= (4) t m =(t 1+t 2)/2——空气进出换热器温度的平均值(℃) t 2——空气出口温度[℃]②传热平均面积A :][2m L d A m π= (5)式中:d m =传热管平均直径[m]L —传热管有效长度[m ]③传热平均温度差△t m 用逆流对数平均温差计算:T ←——T t 1——→t 2 )(),(2211t T t t T t -=∆-=∆2121ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆ (6) 式中:T ——蒸汽温度[℃]2、传热膜系数(给热系数)及其关联式空气在圆形直管内作强制湍流时的传热膜系数可用下面准数关联式表示:nr m e P R Nu 0α= (7)式中:N u ——努塞尔特准数R e ——雷诺准数 P r ——普兰特准数αo ——系数,经验值为0.023 m ——指数,经验值为0.8n ——指数,经验值为:流体被加热时n=0.4,流体被冷却n=0.3 为了测定传热膜系数,现对式(7)作进一步的分析:λαdNu =(8) α——空气与管壁间的传热膜系数[W/m 2·k] 本实验可近似取α=K[传热系数],也可用下式计算:)(m W i t t A q -=α (9)A i ——传热管内表面积[m 2] t W ——管壁温[℃]t m ——空气进、出口平均温度[℃] d ——管内径[m]λ——空气的导热系数[W/m ·k],查表或用下式计算:λ=0.0244+7.8×10-5t m (10) μρdu =Re (11)u ——空气在加热管内的流速[m/s]μ——空气定性温度(t m )下的粘度[pa ·s],查表或用下式计算:μ=1.72×10-5+4.8×10-8t m (12)d ,ρ——意义同上。
传热综合实验报告
传热综合实验报告传热综合实验报告引言:传热是物质内部或不同物质之间热能传递的过程。
在工程领域中,传热的研究对于提高能源利用效率、改善工艺流程等方面具有重要意义。
本实验旨在通过实际操作,探究传热的基本原理和实际应用。
实验目的:1. 了解传热的基本概念和原理;2. 掌握传热实验的基本操作方法;3. 分析传热实验结果,探讨传热机制。
实验步骤:1. 实验前准备:准备实验所需材料和仪器设备,包括热导率测量仪、传热模型等;2. 实验一:热导率测量。
通过热导率测量仪测量不同材料的热导率,包括金属、塑料等;3. 实验二:传热模型实验。
选择一个传热模型,如平板散热器,将其加热并记录温度变化;4. 实验三:传热管实验。
将传热管加热并测量不同位置的温度,分析传热过程。
实验结果与分析:1. 热导率测量结果表明,不同材料的热导率存在较大差异。
金属材料的热导率较高,而塑料等非金属材料的热导率较低。
这与金属的晶体结构和电子传导机制有关;2. 传热模型实验结果显示,随着加热时间的增加,模型表面的温度逐渐升高,表明传热过程中热能从高温区传递到低温区;3. 传热管实验结果表明,在传热管的两端,温度差异较大,而在中间位置,温度差异较小。
这说明传热管的传热效果在两端较好,而在中间位置传热效果较差。
实验讨论:1. 通过热导率测量实验,我们了解了不同材料的热导率特性。
这对于材料选择和工程设计中的热传导问题具有指导意义;2. 传热模型实验结果表明,传热是一个由高温区向低温区传递热能的过程。
这与热力学第二定律相符合;3. 传热管实验结果提示我们,在传热过程中,传热效果会受到材料、管道长度等因素的影响。
因此,在实际工程应用中,需要考虑传热效果的优化。
结论:通过本次传热综合实验,我们对传热的基本原理和实际应用有了更深入的了解。
热导率测量结果表明不同材料的热导率存在差异,传热模型实验结果显示了传热的基本过程,传热管实验结果提示了传热效果受到多种因素影响。
化工原理实验传热实验报告
化工原理实验传热实验报告实验目的:了解传热的基本原理,掌握传热实验的基本方法和操作技能。
实验仪器与材料: 1. 传热试验装置:包括加热器、冷却器、测温设备等。
2.测量工具:温度计、计时器、称量器等。
3. 实验样品:可以是固体、液体或气体。
实验原理:传热是物体之间由于温度差引起的热量传递现象。
传热可以通过三种方式进行:导热、对流和辐射。
1.导热:导热是通过物体内部的分子碰撞实现的热量传递方式。
热量从高温区域传递到低温区域,速度与温度差和材料导热系数有关。
2.对流:对流是通过流体的流动来实现的热量传递方式。
热量可以通过流体的对流传递到其他物体或流体中,速度与流体的流动速度、流体的性质以及流动的距离有关。
3.辐射:辐射是通过电磁波传递热量的方式。
热辐射不需要通过介质传递,可以在真空中传播。
热辐射的强度与物体的温度和表面特性有关。
实验步骤:步骤一:准备工作 1. 确定实验所需的传热试验装置和材料,并检查其是否完好。
2. 准备实验所需的测量工具和实验样品。
3. 对实验装置进行清洁和消毒,确保实验结果的准确性。
步骤二:导热实验 1. 将传热试验装置中的加热器加热到一定温度。
2. 在加热器的一侧放置一个固体样品,并用温度计测量其初始温度。
3. 记录固体样品的温度随时间的变化,并绘制温度-时间曲线。
4. 根据温度-时间曲线,计算固体样品的导热速率和导热系数。
步骤三:对流实验 1. 在传热试验装置中加入一定量的流体样品。
2. 将加热器加热到一定温度,并用温度计测量流体样品的初始温度。
3. 在冷却器的另一侧,用冷却水冷却流体样品,并用温度计测量冷却后的温度。
4. 记录流体样品的温度随时间的变化,并绘制温度-时间曲线。
5. 根据温度-时间曲线,计算流体样品的对流传热速率。
步骤四:辐射实验 1. 将传热试验装置中的加热器加热到一定温度。
2. 在加热器的一侧放置一个辐射源,并用温度计测量其初始温度。
3. 在辐射源的另一侧,放置一个辐射接收器,并用温度计测量接收器的初始温度。
化工原理实验 传热综合实验 雷诺实验
实验数据:普通管:序号△P(kPa)t 1(℃)t 2(℃)V t (m ³/h)V(m ³/h)Q(W)△tm (℃)α10.1231.576.57.2387.773105.12239.07442.81320.333.674.911.44512.206151.50139.51761.01030.4834.573.914.47715.395182.28439.91072.68340.6634.97316.97618.029206.42640.39981.31250.8435.572.519.15120.299225.71740.52388.6396 1.0236.272.121.10322.318240.78740.53494.5317 1.1836.671.822.69823.974253.60640.58799.433平均流速u Re Nu lgRe Lg(Nu/Pr0.4)查得此温度空气热物理性质密度1.07656.8727472.6329.9393.873 1.539比热容100510.79111734.3442.664 4.069 1.693热导率0.028613.61014799.4550.827 4.170 1.769粘度0.000019815.93917331.3556.862 4.239 1.818Pr 的0.4次方0.86617.94619514.3761.985 4.290 1.855传热面积A 0.062819.73121455.1166.105 4.332 1.883流通断面积F0.00031421.19523046.7869.5344.3631.905由图可知:m=0.7471,C=0.044576强化管:序号△P(kPa)t 1(℃)t 2(℃)V t (m ³/h)V(m ³/h)Q(W)△tm (℃)α10.0734.793.2 5.571 5.921102.49521.46275.99820.1934.5919.1799.761163.19424.572105.69030.3134.489.511.72412.472203.35426.396122.59640.4334.688.213.80814.679232.82927.771133.41750.5534.887.515.61716.591258.73028.444144.75260.6735.686.817.23618.264276.71628.912152.30970.8136.286.318.95220.043297.14229.219161.829平均流速u Re Nu lgRe Lg(Nu/Pr0.4)查得此温度空气热物理性质密度1.065.2345520.8652.4123.742 1.782比热容10058.6299101.5872.890 3.959 1.926热导率0.02911.02611629.5384.549 4.066 1.990粘度0.000020112.97813687.7892.012 4.136 2.027Pr 的0.4次方0.86514.66815470.2799.829 4.189 2.062传热面积A 0.062816.14717030.47105.041 4.231 2.084流通断面积F0.00031417.71918689.09111.6064.2722.111由图可知:m=0.6141,C=962.72实验数据:管道有效长度:L=600mm,外径:D 0=30mm ,内径:D 1=23.5mm,孔板流量计内径:d 0=9.0mm雷诺实验数据表(温度:29℃)序号流量(L /h)流速(m/s)雷诺准数Re 观察现象流型1520.0333832.5594直线层流2990.06341585.065波浪状过渡区(下限)32120.1363394.281波浪状过渡区(上限)42200.1413522.367混散型湍流层流:过渡区(下限):过渡区(上限):湍流:。
化工传热综合实验
化工传热综合实验装置说明书化学与生物工程学院环境工程实训室2016.11一、实验目的:1.通过对空气—水蒸气简单套管换热器的实验研究,掌握对流传热系数iα的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。
2.通过对管程内部插有螺旋线圈的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究, 掌握对流传热系数i α的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。
3.学会并应用线性回归分析方法,确定关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。
4.由实验数据及关联式Nu=ARe m Pr 0.4计算出Nu 、Nu 0,求出强化比Nu/Nu 0,加深理解强化传热的基本理论和基本方式。
二、实验内容:1.测定5-6组不同流速下简单套管换热器的对流传热系数i α。
2.测定5-6组不同流速下强化套管换热器的对流传热系数i α。
3.对i α的实验数据进行线性回归,确定关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的数值。
4.通过关联式Nu=ARe m Pr 0.4计算出Nu 、Nu 0,并确定传热强化比Nu/Nu 0。
三、实验原理:1.普通套管换热器传热系数测定及准数关联式的确定: (1)对流传热系数i α的测定:对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律,通过实验来测定。
因为i α<<o α ,所以传热管内的对流传热系数≈i αK ,K (W/m 2·℃)为热冷流体间的总传热系数,且 ()i m i s t Q K ⨯∆=/ 所以: im ii S t Q ⨯∆≈α (1)式中:i α—管内流体对流传热系数,W/(m 2·℃); Q i —管内传热速率,W ;S i —管内换热面积,m 2; mi t ∆—管内平均温度差,℃。
平均温度差由下式确定: m w mi t t t -=∆ (2)式中:m t —冷流体的入口、出口平均温度,℃; t w —壁面平均温度,℃;因为换热器内管为紫铜管,其导热系数很大,且管壁很薄,故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等,用t w 来表示,由于管外使用蒸汽,所以t w 近似等于热流体的平均温度。
化工传热综合实验
化工传热综合实验装置说明书天津大学化工基础实验中心2013.03一、实验目的:1.通过对空气—水蒸气简单套管换热器的实验研究,掌握对流传热系数i α的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。
2.通过对管程内部插有螺旋线圈的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究, 掌握对流传热系数i α的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。
3.学会并应用线性回归分析方法,确定传热管关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 数值,强化管关联式Nu O =BRe m Pr 0.4中B 和m 数值。
4.根据计算出的Nu 、Nu 0求出强化比Nu/Nu 0,比较强化传热的效果,加深理解强化传热的基本理论和基本方式。
二、实验内容:1.测定5-6组不同流速下简单套管换热器的对流传热系数i α。
2.测定5-6组不同流速下强化套管换热器的对流传热系数i α。
3.对i α的实验数据进行线性回归,确定关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的数值。
4.通过关联式Nu=ARe m Pr 0.4计算出Nu 、Nu 0,并确定传热强化比Nu/Nu 0。
三、实验原理:1.普通套管换热器传热系数测定及准数关联式的确定:(1)对流传热系数i α的测定:对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律,通过实验来测定。
因为i α<<o α ,所以传热管内的对流传热系数≈i αK ,K (W/m 2·℃)为热冷流体间的总传热系数,且 ()i m i s t Q K ⨯∆=/ 所以: im i i S t Q ⨯∆≈α (1) 式中:i α—管内流体对流传热系数,W/(m 2·℃);Q i —管内传热速率,W ; S i —管内换热面积,m 2;mi t ∆—管内平均温度差,℃。
平均温度差由下式确定: m w m i t t t -=∆ (2)式中:m t —冷流体的入口、出口平均温度,℃; t w —壁面平均温度,℃;因为换热器内管为紫铜管,其导热系数很大,且管壁很薄,故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等,用t w 来表示,由于管外使用蒸汽,所以t w 近似等于热流体的平均温度。
化工原理实验传热实验报告
化工原理实验传热实验报告实验名称:玻璃加热传热实验实验目的:1.了解传热的基本概念和传热方式。
2.通过实验验证导热性质和传热规律。
3.了解传热实验仪器操作。
实验仪器和材料:1.导热材料:玻璃棒、铝棒、铜棒。
2.温度计。
3.实验容器:玻璃试管。
实验原理:传热是指热量由高温物体自动传递到低温物体的过程。
传热有三种基本方式:传导、对流和辐射。
在本实验中,我们将研究导热的过程。
导热是指在物质内部,热量由高温区域通过分子的碰撞传递到低温区域的过程。
导热性质与物质的热传导系数有关,热传导系数越大,导热性能越好。
实验步骤:1.准备实验仪器和材料。
2.将玻璃棒、铝棒和铜棒分别放入烧杯中加热,使其温度升高。
3.同时用温度计分别测量烧杯中的水温和棒材的温度。
4.记录每分钟棒材温度的变化,并计算热传导速率。
5.测量完毕后,关闭加热装置,等待温度恢复到室温。
6.重复以上步骤,更换不同材料的棒材,并记录实验数据。
实验数据与结果:根据实验测得的数据,可以计算出每种不同材料的导热系数和传热速率。
通过对比不同材料的数据,可以得出导热性能较好的材料。
实验讨论与结论:通过本实验,我们可以了解到不同材料的导热性能是不同的,其中热传导系数较大的材料具有较好的导热性能。
导热系数的大小对于传热的速率有着重要的影响。
在实验过程中还发现,导热材料的初始温度与实验结果也有关系,初始温度越高,热传导速率也越大。
这是因为初始温度高的材料,在接触水温较低的容器时,热量能更快地传递到水中。
综上所述,本实验通过对导热性质的研究,使我们更好地了解了传热的基本概念和传热方式,并验证了导热性质和传热规律。
同时,也提高了我们对于化工原理的理解和实验操作能力。
化工传热综合实验
化工传热综合实验.doc
本实验的主要内容是通过实验研究沸腾传热、对流传热、辐射传热和传热系数的测定等方面了解化工传热的基本原理和规律,从而提高学生实验操作能力和传热学的实践应用能力。
实验装置:实验装置主要由实验台、加热器、热电偶、热流表、液面计等组成。
实验步骤:
1、沸腾传热实验:将加热器中的水加热至沸腾,使用热流表
和热电偶测量不同物料的传热系数。
2、对流传热实验:将加热器中的水加热至一定温度,利用热
电偶检测水温,使用热流表和热电偶测量不同物料的传热系数。
3、辐射传热实验:使用黑体辐射源,测量不同物料的辐射传
热系数。
4、传热系数测定实验:使用实验台,测量不同物料的传热系数。
实验结果分析:从实验中我们可以看到,不同物料在传热系数方面的表现略有差异,但总体来说,传热系数与物料间的热量传递能力有紧密关系。
不同的传热方式和传热系数具有各自的特点,因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法。
通过这次实验,我们加深了对化工传热的了解,也提高了实验操作和数据处理能力。
化工原理传热综合实验
一、实验目的1. 通过对简单套管换热器的实验研究,掌握对流传热系数α i的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。
2. 应用线性回归分析方法,确定关联式 Nu=AR mePr 0.4中常数 A 、 m 的值。
二、实验原理 ( 1)传热过程基本原理 传热是指由于温度差引起的能量转移, 又称热传递。
由热力学第二定律可知, 凡是有温度差存在时,热量就必然发生从高温处传递到低温处, 因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。
总传热系数K 是评价换热器性能的一个重要参数, 也是对换热器进行传热计算的依据。
对于已有的换热器,可以通过测定有关数据,如设备尺寸、流体的流量和温度等,然后由传热速率方程式( 1-1 )计算 K 值。
传热速率方程式是换热器传热计算的基本关系。
在该方程式中,冷、热流体的温度差△ T 是传热过程的推动力,它随传热过程冷热流体的温度变化而改变。
传热速率方程式??= ??× ??× ??Tm( 1-1 )所以对于总传热系数 ??= ???×? ??× (??2-T 1)/(??× ??Tm) (1-2)式中: Q 热量 (W);S 传热面积(m 2) ;△ T m -- 冷热流体的平均温差 ( ℃ ) ; △ ????= ??w-Tm实验时间 2020 年 5 月 14 日 传热综合实验(一) 成绩 _____ 指导老师 _______________________K 总传热系数(W/(m2·℃)) ;CP 比热容(J/(kg · K)) ;W -- 空气质量流量(kg/s) ;△T=T2-T1 冷物流温度差(℃ )。
换热器的面积:????= ??????? ( 1-3) 式中:d i—内管管内径,m;L i —传热管测量段的实际长度,m;平均空气质量流量????=??????36001-4)2× ???????1= ?0?× ??0 × √2× ????????1体积流量??1式中: c 0 孔板流量计孔流系数, c 0=0.65;A0 孔的面积, m 2; d 0 孔板孔径, m ;??? -?--- 孔板两端压差, Pa ;传热准数 ??ui= ????id ?i ?普朗特准数 ??ri=???p ?i??????( 2)换热器简介套管式换热器:是用管件将两种尺寸不同的标准管连接成为同心圆的套管。
化工传热综合实验.doc
化工传热综合实验.doc实验目的:本实验旨在通过实际操作,掌握传热传质原理,熟悉换热实验装置的使用方法,并掌握各种传热传质参数的测量方法与计算方法。
实验原理:本实验分为传热和传质两个部分。
传热部分主要涉及热对流、热辐射和热传导的传热原理和计算方法;传质部分主要涉及扩散、对流和反应等传质原理和计算方法。
(1) 传热部分传热是物质的热运动。
在传热现象中,热量的能量转移到了温度低的物体中。
传热的方式有三种,分别为热传导、热对流和热辐射。
热传导是指热量通过物体内部的分子扩散传递的过程。
在恒定温度梯度下,热传导的热流密度与横截面积呈正比、与热到达面的温度梯度呈负比。
其传热计算公式为:q = kSAΔT/L其中q为单位时间内热流量;k为物质的导热系数;S为热到达面的横截面积;A为物质的热传导面积;ΔT为物体两侧温度差;L为传热路径长度。
热对流是指热量通过流体的对流传递的过程。
对流传热通常包括强迫对流和自然对流两种。
强迫对流需要外界带动,自然对流用物体本身的温度差使流体在纵向上上升或下降,并形成流场。
其传热计算公式为:热辐射是指热量通过电磁波辐射传递的过程。
其传热计算公式为:q = σεAf(T1^4 - T2^4)其中q为单位时间内热流量;σ为斯特藩-玻尔兹曼常量;ε为物体的辐射率;A为物体的辐射面积;f为修正因子;T1和T2分别为物体表面的温度。
传质是指物质间的质运动。
在传质过程中,物质从高浓度区向低浓度区移动。
传质的方式有三种,分别为扩散、对流和反应。
扩散是指气体、液体或固体中不同浓度物质间分子的自发性运动。
扩散通常在两个平衡浓度较大的区域之间进行,并伴随着浓度梯度的减小。
扩散通常用菲克定律表示:J = -D(dC/dx)其中J为扩散的通量;D为扩散系数;C为物质浓度;x为扩散距离。
对流则是指物质在流体中的流动所导致的传质过程。
对流传质分为强迫对流传质和自然对流扩散,其通量公式分别为:J = C0v其中C0为气体或液体的初始浓度;v为气体或液体的体积流量;C为气体或液体在流体中的浓度;C和D为浓度和扩散系数之间的线性比例系数。
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化工传热综合实验一、实验目的:1.掌握对流传热系数i α的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。
2.通过对空气—水蒸气简单套管换热器的实验研究,应用线性回归分析方法,确定其准数关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。
3.通过对管程内部插有螺旋线圈的空气--水蒸气强化套管换热器的实验研究,测定关联式Nu=BRe m Pr 0.4中常数B 、m 的值。
4. 测定强化比Nu/Nu 0,了解强化传热的基本理论和基本方式。
二、实验内容:1.测定5—6个不同流速下简单套管换热器的对流传热系数i α。
用图解法求关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。
2. 测定5—6个不同流速下强化套管换热器的对流传热系数i α。
用图解法求关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。
3.同一流量下,按实验所得准数关联式求得Nu 、Nu 0,计算传热强化比Nu/Nu 0。
三、实验原理:1.普通套管换热器传热系数及其准数关联式的测定 (1) 对流传热系数i α的测定对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律,用实验来测定。
因为i α<<o α ,所以传热管内的对流传热系数≈i αK ,K (W/m 2·℃)为热冷流体间的总传热系数,且()i m i s t K ⨯∆Φ=/,所以: im ii S t ⨯∆Φ≈α (1)式中:i α—管内流体对流传热系数,W/(m 2·℃); Φi —管内传热速率,W ;S i —管内换热面积,m 2; m t ∆—管内平均温差,℃。
平均温度差由下式确定: m w m t t t -=∆ (2)式中:m t —冷流体的入口、出口平均温度,℃;t w —壁面平均温度,℃;因为换热器内管为紫铜管,其导热系数很大,且管壁很薄,故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等,用t w 来表示,由于管外使用蒸汽,所以t w 近似等于热流体的平均温度。
管内换热面积: i i i L d S π= (3)式中:d i —内管管内径,m ;L i —传热管测量段的实际长度,m 。
由热量衡算式: )(12i i pi i i t t c W -=Φ (4) 其中质量流量由下式求得: 3600ii i V W ρ=(5) 式中:V i —冷流体在套管内的平均体积流量,m 3 / h ; c pi —冷流体的定压比热,kJ / (kg ·℃); ρi —冷流体的密度,kg /m 3。
c pi 和ρi 可根据定性温度t m 查得,221i i m t t t +=为冷流体进出口平均温度。
t i1,t i2, t w , V i 可采取一定的测量手段得到。
(2) 对流传热系数准数关联式的实验确定流体在管内作强制湍流,被加热状态,准数关联式的形式为n i mi i A Nu Pr Re = (6)其中: i ii i d Nu λα=i i i i i d u μρ=Re ii pi i c λμ=Pr 物性数据λi 、c pi 、ρi 、μi 可根据定性温度t m 查得。
经过计算可知,对于管内被加热的空气,普兰特准数Pr i 变化不大,可以认为是常数,则关联式的形式简化为:4.0Pr Re imi i A Nu = (7) 这样通过实验确定不同流量下的Re i 与i Nu ,然后用线性回归方法确定A 和m 值。
2.强化套管换热器传热系数、准数关联式及强化比的测定强化传热又被学术界称为第二代传热技术,它能减小初设计的传热面积,以减小换热器的体积和重量;提高现有换热器的换热能力;使换热器能在较低温差下工作;并且能够减少换热器的阻力以减少换热器的动力消耗,更有效地利用能源和资金。
强化传热的方法有多种,本实验装置是采用了实验导管内部添加螺旋线圈的强化方式。
其中螺旋线圈的结构图如图1所示,螺旋线圈由直径3mm 以下的铜丝和钢丝按一定节距绕成。
将金属螺旋线圈插入并固定在管内,即可构成一种强化传热管。
在近壁区域,流体一面由于螺旋线圈的作用而发生旋转,一面还周期性地受到线圈的螺旋金属丝的扰动,因而可以使传热强化。
由于绕制线圈的金属丝直径很细,流体旋流强度也较弱,所以阻力较小,有利于节省能源。
螺旋线圈是以线圈节距H 与管内径d 的比值以及管壁粗糙度(h d /2)为主要技术参数,且长径比是影响传热效果和阻力系数的重要因素。
其他强化方式请参见相关文献!科学家通过实验研究总结了形式为m B Nu Re Pr 0.4的经验公式,其中B 和m 的值因强化方式不同而不同。
在本实验中,采用实验1中的实验方法确定不同流量下的Re i 与i Nu ,用线性回归方法可确定B 和m 的值。
单纯研究强化手段的强化效果(不考虑阻力的影响),可以用强化比的概念作为评判准则,它的形式是:0Nu Nu ,其中Nu 是强化管的努塞尔准数,Nu 0是普通管的努塞尔准数,显然,强化比0Nu Nu >1,而且它的值越大,强化效果越好。
需要说明的是,如果评判强化方式的真正效果和经济效益,则必须考虑阻力因素,阻力系数随着换热系数的增加而增加,从而导致换热性能的降低和能耗的增加,只有强化比较高,且阻力系数较小的强化方式,才是最佳的强化方法。
四、实验装置及设备参数1.实验设备流程示意图见图-2图1 螺旋线圈强化管内部结构图-2 空气-水蒸气传热综合实验装置流程图1-液位计;2-储水罐;3-排水阀;4-蒸汽发生器;5-强化套管蒸汽进口阀;6- 光滑套管蒸汽进口阀;7-光滑套管换热器;8-内插有螺旋线圈的强化套管换热器;9-光滑套管蒸汽出口;10-强化套管蒸汽出口;11-光滑套管空气进口阀;12-强化套管空气进口阀;13-孔板流量计;14-空气旁路调节阀;15-旋涡气泵;16-蒸汽冷凝器实验装置流程简介:如图-2所示,实验装置的主体是两根平行的套管换热器,内管为紫铜材质,外管为不锈钢管,两端用不锈钢法兰固定。
实验的蒸汽发生釜为电加热釜,内有2根2.5Kw U型电加热器,用200伏电压加热(可由仪表调节)。
气源选择XGB-2型旋涡气泵,使用旁路调节阀调节流量。
蒸汽空气上升管路,使用三通和球阀分别控制气体进入两个套管换热器。
空气由旋涡气泵吹出,由旁路调节阀调节,经孔板流量计,由支路控制阀选择不同的支路进入换热器。
管程蒸汽由加热釜发生后自然上升,经支路控制阀选择逆流进入换热器壳程,由另一端蒸汽出口自然喷出,达到逆流换热的效果。
2.实验设备主要技术参数表1 实验设备主要技术参数实验内管内径d i (mm ) 20.00 实验内管外径d o (mm ) 22.0 实验外管内径D i (mm ) 50 实验外管外径D o (mm ) 57.0 测量段(紫铜内管)长度l (m ) 1.20 强化内管内插物 (螺旋线圈)尺寸 丝径h (mm ) 3 节距H (mm ) 40 加热釜操作电压 ≤200伏 操作电流≤10安(1)空气流量计:①由孔板与压力传感器及数字显示仪表组成空气流量计。
空气流量由公式(1)计算。
10012t t PA c V ρ∆⨯⨯⨯= (1)其中:c 0-孔板流量计孔流系数,c 0=0.65; A 0-孔的面积, m 2 A 0=4πd 02 d 0-孔板孔径, d 0 =0.0165 m ; P ∆-孔板两端压差,Kpa ;1t ρ-空气入口温度(即流量计处温度)下密度,Kg/m 3。
②实验条件下的空气流量V (m 3/h)需按下式换算: 11273273t tV V t ++⨯= (2)其中,V -实验条件(管内平均温度)下的空气流量,m 3/h ;t -换热器管内平均温度,℃;t 1-传热内管空气进口(即流量计处)温度,℃。
(2)温度测量:①空气进、出传热管测量段的温度t ( ℃ )均由Pt100铂电阻温度计测量,可由数字显示仪表直接读出。
②管外壁面平均温度tw( ℃ )由数字温度计测出,(热电偶为铜─康铜)。
(3)蒸汽发生器:是产生水蒸汽的装置,使用体积为5升,•内装有一支2.5kw的电热器,用165伏电压加热约15分钟后水便沸腾,为了安全和长久使用,建议最高加热电压不超过200伏(由加热电压表调节)。
旁边配有方型水箱,为连续向蒸汽发生器给水用,每次实验前先检查水箱中液位,水箱中水不可低于水箱高度的四分之三,否则容易导致加热器干烧。
(4)气源(鼓风机): 旋涡气泵XGB─12型。
(5)稳定时间:是指在外管内充满饱和蒸汽,空气流量调节好后,过3--5分钟,空气进出口的温度可基本稳定。
这段时间称为稳定时间。
3.实验装置面板图:图3 仪表面板示意图五、实验方法及步骤:1.实验前的检查准备(1)向水箱中加水至液位计上端。
(2)检查空气流量旁路调节阀14是否全开(应全开)。
(3)检查蒸气管支路各控制阀5(6)和空气支路控制阀12(11)是否已打开(应保证有一路是开启状态),保证蒸汽和空气管线畅通。
(4)合上总电源开关,设定加热电压,启动电加热器开关,开始加热。
2. 实验操作①打开加热开关,仪器按设定好的加热电压自动控制加热电压,蒸汽发生器内的水经过加热后产生水蒸气,并经过空气冷却器冷凝后冷凝液回到储水槽中。
加热电压的设定:按一下加热电压控制仪表的键,在仪表的SV 显示窗中右下方出现一闪烁的小点,每按一次键,小点便向左移动一位,小点在哪个位子上就可以利用、键调节相应位子的数值,调好后在不按动仪表上任何按键的情况下30秒后仪表自动确认,并按所设定的数值应用。
②换热器壁温上升并稳定后,打开旁路调节阀14后启动风机(一般开到最大),用旁路调节阀14来调节空气的流量并在一定的流量下稳定3—5分钟后分别测量空气的流量,空气进、出口的温度和管壁温度,由温度巡检仪测量(1-光滑管空气入口温度;2-光滑管空气出口温度;3-强化管空气入口温度;4-强化管空气出口温度),换热器内管壁面的温度由温度巡检仪(上-光滑管壁面温度;下-强化管壁面温度)测得。
然后,在改变流量稳定后分别测量空气的流量,空气进,出口的温度, 壁面温度后继续实验。
③实验结束后,依次关闭加热、风机和总电源。
一切复原。
六.实验数据记录No. 1 2 3 4 5 6 7普通管换热器流量计压差(Kpa)T1(℃)T2(℃)Tw(℃)强化管换热器流量计压差(Kpa)T1(℃)T2(℃)Tw(℃)七.数据处理: 1.实验数据处理实验数据计算过程 (以一组数据为例)。
实验数据计算过程示例。
孔板流量计压差P ∆=0.54Kpa 、壁面温度tw=100.8℃。
进口温度t 1 =22.9℃、 出口温度 t 2 =69.5℃ 已知数据及有关常数: (1)传热管内径d i (mm)及流通断面积 F(m 2): d i =20.0(mm),=0.0200 (m);F =π(d i 2)/4=3.142×(0.0200)2/4=0.0003142( m 2). (2)传热管有效长度 L(m)及传热面积s i (m 2): L =1.200(m) s i =πL d i =3.142×1.200×0.0200=0.075394(m 2). (3) t 1 ( ℃ )为孔板处空气的温度, 为由此值查得空气的平均密度1t ρ,例如:t 1=22.9℃,查得1t ρ=1.12 Kg/m 3。