《传热与换热器》课件-任务4-4：综合传热性能实验

传热与换热器内容与安排认识传热导热辐射换热对流换热换热设备的传热计算与强化任务5-2：综合传热性能实验实验目的综合传热性能实验是将干饱和蒸汽通过一组实验铜管在空气中散热而使蒸汽冷凝为水，由于铜管的外表状态及空气流动情况的不同，管子的凝水量也不同，通过单位时间内凝水量的多少，可以观察和分析影响传热的诸多因素，并且可以计算出每根管子的总传热系数K值。实验装置实验台由电热蒸汽发生器、一组表面状态不同（光管、涂黑、镀铬、管外加翅片以及两只用不同保温材料保温）的六根铜管、配汽管、冷凝水储水器（可计量）及支架等组成。强制通风时，配有一台可移动的风机，用它来对管子次风。因而，实验台可以进行自然对流和强迫对流的传热实验。通过实验，可对各种不同影响传热因素进行分析，从而建立起影响传热因素的初步认识和概念。实验装置实验台参数：实验铜管外径：外径20mm，内径17mm实验管计算长度：自然对流时L=0.75m强迫对流时L=0.5m（风筒长度）最大蒸汽压力：0.20MPa最大供气量：风机功率：0.25kW电源：380V三相四线耗电功率：6.3kW实验台主体：电热蒸汽发生器：3X2kW实验方法及步骤1、打开电热蒸汽发生器上的供水阀和排气阀，然后往蒸汽发生器的锅炉加水，当水面达到水位计的三分之二高处时，然后关闭阀门。2、打开蒸汽发生器上的电加热器开关指示灯亮，蒸汽发生器加热。待电接点压力表达到要求压力时（事先按需要用螺丝刀调定），电接点压力表动作（断电）。此时，由电接点压力表控制继电器，使加热器按一定范围进行加热，以供实验所需的蒸汽量。3、打开配汽管上的所有阀门（或按实验需要打开其中几个阀门）和玻璃蓄水器下方的放水阀。然后，打开供汽阀门缓慢向被试管内送气（送气压力略高于实验压力），预热整个实验系统，并将系统内的空气排净。实验方法及步骤4、待蓄水器下部放水阀向外排出蒸汽一段时间后关闭全部放水阀门，预热完毕。此时，要调节配汽管底部放水阀门使其微微冒汽，以排除在胶管内的凝水。调节送气压力，即可开始实验。为防止玻璃蓄水器破坏，实验压力为0.15Mpa，最大不超过0.2Mpa。5、做自然对流实验时，将蓄水器下部的放水阀全部关闭，注视蓄水器内的水位变化，待水位上升至玻璃管可视液位时开始计时（如实验多根管子，只要在开始时计时，用刻度尺记下每根蓄水器水位初读数即可），实验正式开始，待凝水水位达到一定高度时，记下供汽时间和凝水量（用刻度尺测量高度）。实验方法及步骤6、如果进行强迫对流实验，放掉积存在蓄器及管路中的水，开动风机对被试管路进行强迫对流通风。实验方法同上。7、实验完毕时，关闭电源，打开所有放水阀、放汽阀、待水排净后再将所有阀门关闭，并切断电源和水源。传热系数的计算所有的被试管均以基管（铜管）表面积为准，则传热面积

F=

dl

[m²]传热量Q=G·r[w]总传热系数K=Q/F△t[w/m²℃]式中：d—

铜管外径d=0.020m被试管长度自然对流时l=0.75m强迫对流时l=0.5m（风筒长度）G—

凝结水量r—汽化潜热当P=0.2Mpa时，r=2201[KJ/kg]h—蓄水器的水位高度[cm]传热系数的计算gs—每格的凝结水量[g/cm]即：玻璃管的内径面积s×

玻璃管上的一格高度1cmS—3.14×（3.6cm/2）²γ—凝结水密度[kg/m³][g/cm³]△t—管内外温差[