实验三传热系数K和给热系数α的测定解答

1、实验三传热系数K和给热系数a的测定实验目的1. 了解间壁式传热元件和给热系数测定的实验组织方法；2. 学会给热系数测定的试验数据处理方法；3. 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。二、实验原理在工业生产中，间壁式换热器是经常使用的换热设备。热流体借助于传热壁面，将热量平均温度差和传热系数三要素。为了合理选用或设计换热器，应对其性能有充分的了解。除了查阅文献外，换热器性能实测是重要的途径之一。传热系数是度量换热器性能的重要指标。为了提传递给冷热体，以满足生产工艺的要求。影响换热器传热速率的参数有传热面积、在生产实践中是经常遇到的问题。高能量的利用率，提高换热器的传热系数以强化传热过程,在热流

2、体对固体壁面的对流给热，固体壁面的热传导和固体对冷流体的对流给热三个传热过程中，所涉及的热量衡算为:=KA(T -t) =Ah 仃* twl )EcAcg -t)AAm(twltw2 )c T 一twi otwl tw2 t2 t T thAh1KAK 二K A、-A5、-AhAh J L Am 叭 Ac在所考虑的这个传热过程忠,所涉及的参数共有13个，采用因次分析方法:n =13-4=9个无因次数群。该方法的基本处理过程是将研究的对象分解成两个或多个子过程o即:分别对a 1 a2进行研究：% f ( di, Ui, I (-, 4i, Cpi,再)无因次处理得:ad Pdu cPAbe二f

3、（,） T Nu 二 a0 Re PrA卩A1）传热系数K的实验测定热量衡算式和传热速率方程式热量衡算式：Q =qcPcC pc (t2 ti)传热速率式:Q 二 KAitm其中：込tm一InT2 ti两式联立，得:AAtm2）给热系数且的实验测定热量衡算式和传热速率方程式热量衡算式:Q = qc PcCpc (t2 ti)传热速率式:其中：_ （仏上D缶下-ti）AtmclnvtwT 7两式联立，得：q c （t t ）c c pciMtmc三、实验组织方法qc空气流量计1个；水蒸汽温度计1个;tw上、tw下上壁温、下壁温温度计2个；P 一-装1个压力表；配上套管换热器、蒸汽发生炉、疏水器、

4、阀门管路、凉水塔系统组成如下实验装置。1）实验流程1.先开蒸汽发生炉，待上壁温开始升温后，开空气输送开关，调节转子流量计为22；2打开不凝性气体放气阀，“开-关”重复2次；3. 整个实验操作控制蒸汽压力恒定在0. 04Mpa以下某一刻度，改变唯一操作变量即空气转子流量计阀门开度，达到改变流速的目的；4. 实验布点采用小流量和打流量分别布点集中原则，因为是直线原因；5. 待冷流体出口温度显示值保持5min以上不变时方可同时采集实验数据；6. 实验结束时，先关蒸汽进口调节阀，保持空气继续流动lOmin,以足够冷却壁温，保护 热电偶接触正常。四、数据处理1）原始数据记录装置号：d 夕卜=19mm ；

5、 5 = 1. 5 mm ； L= 1. 3m序号蒸汽压力Mpa蒸汽温度C空气流量m3/h空气进口C空气出口C下端壁温C上端壁温C1234562）数据计算过程t +t21.定性温度tm二一-,查化工原理附录干空气的物理化学性质，内插法求空气平 均22）P , Cp,入，；A流通荊&淑径码铭A换热二n d内径I3）空气流量、流速流速：u二 q/A4）传热量Q Qc PcC pc 亿 2 ti）5）总传热系数的计算K_心斗A为换热面积；Mtm其中：Atm-6）给热系数4 的计算二亠乌,A为换热面积;Mtmc（tw 上一 t2）（ tw 下一 tl ）其中：也tmclnktwT -1!7）准数值Re 少 u利用实验数据求出准数值，再进行曲线拟合(注意：取全部小组的数据点，不是一两个同学的数据点!)的基础上求出Nu =ao