化工原理传热膜系数测定实验报告资料

读取所有温度和压差等参数，用计算机软件实现数据的在线采集与控制。认的关联式进行了比较。(1)测定空气在圆管内作强制湍流时的给热系数α1(2)测定加入静态混合器后空气的强制湍流给热系数α1’、通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数A和指数m、n的方法；3、通过实验提高对准数关系式的理解，将实验所得结果与公认的关联式进行比较，分析影为：在本文中，采用Excel软件对上述准数关系式中的指数m、n和系数A进行实验中通过改变空气的流量，以改变Re值，根据定性温度(空气进出口温度的算术平均值)计算相应的Pr值。同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下ln1211Tln1221传热牛顿冷却定律：入A一A(T一t)一(T一t)2mp112m2p321p21Sp2112S本实验空气走内管，蒸汽走管隙(玻璃管)。空气进、出口温度和管壁温度分别由铂电阻(Pt100)和热电偶测得。测量空气进、出口的铂电阻应置于进、出管得中心。测量管壁温度用一支铂电阻和一支热电偶分别固定在管外壁两端。孔板流量计的压差由压差传感器测得。本实验使用的蒸汽发生器由不锈钢材料制成，装有玻璃液位计，加热功率为1.5kW。线采集与控制，测量点分别为：孔板压降、进出口温度和两个壁温。管(铜管)，并与套管环隙中的水蒸气换热。空气被加热后，排入大气。空气的流量由空气用于消除端效应。铜管两端用塑料管与管路相连，用于消除热效应。(1)实验准备1、先熟悉计算机软件的界面使用和配电箱上各个按钮与设备的对应关系，检查蒸汽发生器2、按下本小组的总电源开关对应的加热、风机按钮。检查空气出口温度计顶端位于中心偏(2)空气强制对流给热实验行13次直至达到最大孔板压降(本实验中为4.31kPa)。(3)空气强化传热给热实验1、先通过电脑停风机，再将出口温度计向上拔约3cm，将静态混合器插入管中，并将其固右，使此时界面中的孔板压降提示为“0.20kPa”左右。待仪表数值稳定后，记录数据；再(4)实验结束计，再旋转取出混合器放好，并将空气出口温度计放回原位。清理现场，向蒸汽发生器内补、实验数据表格及计算举例给热给热系数α/W•m-141.9.5.9.6Nu/Pr0.4准值48.6.6.5tw,2/℃4333932820086433403524503902704975782Nu/Pr0.443.649.9.6.0.50.7020.7020.7020.7030.7030.7030.7030.7030.7030.7030.7010.7010.70143.448.0.4.4板降孔板/kPa降管路/kPa进口温度t/℃1温度t/℃1123456789α'/W•1-1.3.4Nu/Pr0.4标准值46.7降管/kPa路tw,2/℃板降孔板/kPa67进口温度t/℃1温度t/℃1Nu/Pr0.4.40.7090.7090.7090.709u47.21234550.70931.16.90.70906.47.00.7090515.080.7094649.590.70971040.70980750.70990120.7099685测量点表压:测量点管路0，管路22t处的空气密度由纯物质物理性质表查得):p=1.201kg.m-3测量点测量点流量:vp1.201空气，测量点工作点22作点v工作点v测量点p1.124工作点1v工作点2136001m努塞尔准数：Nu=1==43.31dup0.020人17.1人1.124雷诺数：Re===20245.85 理论值七、实验结果作图及分析44200.0Ny=0.0093x0.8654R²=0.9983强制湍流标准值y=0.023x0.8R²=1强制湍流00020.04300.0N强化传热y=0.023x0.8R²=130.0Rey=0.0207x0.8309R²=0.9962强化传热标准值(1)从实验结果的双对数纸坐标曲线图中可以看出，Nu/Pr0.4~Re关系在强制对流和强化的对流传热准数关系式的准确性是很好的。在强制传热实验中，回归结果为：y=0.0207x0.8309(R²=0.9962)，即入d将实验结果用幂指数形式的回归如下：入R空气强化传热时d入均与公认的关联式d有一点偏差。(3)强制湍流实验的实验值低于理论值，而强化传热的实验值高于理论值。实验结果与之定误差的主要原因可总结如下：热系数。就记数，造成了一定的操作误差。 (4)强化传热是通过人工干预提高热量传递速度。由实验结果看出，在相同的雷诺数下加其他的强化传热的措施还主要有：增大传热面积和增大扰流等。(5)在实验中排放不凝气：理论上如果不打开放气阀套管内的压力应该不断增大，最后爆，最低不小于0.1kPa。实验中要合理取点，以保证数据点均匀。答：因为水蒸气膜状冷凝的对流给热系数很大(5500至500)，而空气的强制对流给热系数本实验传热系数方程为：11dd6d1=2+R2+2+R+Kd1d入d2m2铜的导热系数，12为污垢热阻。因1,2和金属壁热阻较小，可忽略不计，则铜的导热系数，12为污垢热阻。因1,2和金属壁热阻较小，可忽略不计，则ww，答：其变量均与压强值无关，压强的变化会反应在流量qv，蒸汽密度，以及进出口的温度2答：由Q=a.A.编t=K.A.编t，忽略污垢热阻后，热阻计算式为=+。得11m22mKaa11 22K24、设蒸汽温度恒定，换热器入口空气温度不变，当空气流量增大后，壁温和出口温度有什入答：出口温度降低。由传热膜传热系数的方程d，可知传热膜系数α5、横向比较8套设备的强制对流给热实验数据，发现测量得到的α比经验值(根据1入ddd流体的对流状况、流体的种类、流体的性质、传热面的形状、位置和大小等性质有关。造成dd流体的对流状况、流体的种类、流体的性质、传热面的形状、位置和大小等性质有关。造成操作误差。在热流量Q的计算中未考虑2V,bV,a