液-液热交换总传热系数和膜系数-模板

湖州师范学院化工原理实验报告
液-液热交换总传热系数和膜系数的测定
一、实验内容：
1、测定液液热交换过程的总传热系数
2、测定流体在水平管内作强制湍流时的对流传热膜系数
3、根据实验数据统计估计传热膜系数准数关联式中的参数 二、实验基数 1．实验设备参数 （1） 内管（铜管）
外径 m d o 012.0= 内径 m d i 008.0= 内管横载面积 2200005027.04
m d S i ==
π
内管测试长度m l 1=
（2） 外管（玻璃管）
外径 m D o 02.0= 内径 m D i 016.0= （3）环隙横截面222'
00008792.0)(4
m d D A o i =-=
π
（4）内管内壁横截面202513.0m l d A i w ==π （5）内管外壁横截面2'
03770.0m l d A o w ==π
（6）平均热交换面积2'
03142.02
m A A A w
w =+=
2、实验操作参数 冷水流量h L V /450'
= 冷水温度20℃ 三、实验数据
湖州师范学院化工原理实验报告1.实验测得数据可参考如下表格进行记录：
班级：20130923 日期：2015年12月9日周三 2
2．实验数据整理 （1）管内热水平均温度 2
21T T T m +=
,例如，序号1的5022
.458.541=+=
m T ℃以此类推，求出各序号的平均温度，以平均温度查相应的)/(3m kg ρ，)(PaS μ，
kg j C p /(℃），m W /(λ℃）。

列表
（2）根据各序号的流量求出各内管管内流速，根据对应的u ，ρ，μ，d 求出管内
雷诺数Re ，普朗特准数，λ
μ
⋅=
p c Pr ，例如S
V u s
=
s m S V u S /33.100005027
.01067.65
1=⨯==-，
44
1
1
1110909.110
49.51
.98833.1008.0⨯=⨯⨯⨯=
=
-μρu d R i e ， 55.3648
.01049.510183.4Pr 431
1
11=⨯⨯⨯=⋅=
-λμp c
列表
（3）①根据各序号的质量流量，管内进出口温度，p c 求出各内管传热速率Q ，
)(21T T wc Q p -=，②求出各序号冷热水平均温度差m T ∆，热水与壁面间的平均温度差
'
m T ∆，
111t T T -=∆ 222t T T -=∆
()
()6 2
,25 ln T ,22
12121
2
1m 2
1T T T T T T T T T T T m ∆+∆=∆≥∆∆∆∆∆-∆=∆≥∆∆时当
时当
111W T T T -=∆ 222W T T T -=∆
()
()8 2
,27 ln T ,221'
2121
21'
m 2
1T T T T T T T T T T T m ∆+∆=∆≥∆∆∆∆∆-∆=∆≥∆∆时当
时当
8.29258.541=-=∆T 4.278.172.452=-=∆T
6.282
4
.278.29=+=
∆m T
热水与壁温间，
9.169.378.5411'1=-=-=∆w T T T 5.127.322.4522'
2=-=-=∆w T T T
7.142
5
.129.16'
=+=
∆m T
W T T C q Q p m 2647)2.458.54(10183.41059.6)(32211=-⨯⨯⨯⨯=-=-() 2946 6
.2803142.02647 211=⨯=∆=∆-=m m p s T A Q T A T T c m K
71657.1402513.02647
'
1=⨯=∆=
m
i i T A Q α 5.88648
.0008.0716411
1===λαi
d Nu 列表
3．实验结果
（1）对流传热系数
根据量纲分析法得n
m
c Nu Pr Re =，取对数A m Nu +=Re lg lg ，其中n
c A Pr lg =，
设Nu y lg =，Re lg =x ，则可作直线A mx y +=， 求出斜率m k =，Pr 变化不大，可设为定值，取3.0=n ，在获得A 值的情况下，求得c ，这样就获得了求α的经验公式。

1、用回归法求解 A mx y += 中的m 、A
列表
由上图可知，m=0.3762,a=0.5633,r2=0.946,r=0.973
2、总传热系数与管内雷诺数的准数关联式：
m
K=aRe
由上图可知，m=4.1099,a=1.198×10-7,r2=0.8121,r=0.9012 4．组员
黄莹2013092338 张燕红2013092333
傅梦洁2013092328。