空气在圆直管内作强制湍流时给热系数测定实验_第1页
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文档简介

实验三空气在圆直管内作强制湍流时给热系数测定实验一、 实验目的1、 学习测定传热系数和给热系数的方法。2、 加强对传热理论的理解。3、 学习化工中常用的准数关联方法及对数坐标纸的使用。二、 实验原理1、 从传热原理知道，对于稳态传热有：Q=Vs*P*Cp,(t2-t1)=K•A•△tm=a・A•△t即K=Vs・P・Cp•(t2-t1)/A•Atm其中Atm=t2-t1/ln[(T-t2)/(T-t1)] (°C)由于蒸汽冷凝热阻与黄铜管壁热阻远小于内管空气对流给热热阻，可以忽略不计，故有KRa2、 由因次分析可得知，空气在圆直管内强制湍流传热中，有：c dupRe=—-Nu=C•Rem式中 ^ 将上式两边取对数得：lgNu=lgC+mlgRe可见，若以Nu与Re在双对数坐标纸上标绘，应得斜率为m截距为lgC的直线。3、 上面式中符号意义Q——传热速率，W；Vs——空气在实验状态下的体积流量，m3/sA——传热面积，m2K——总传热系数，W/(m2•K)Atm——传热平均温度差，Ca——空气侧对流给热系数，W/(m2•K)At——给热温度差，。Ct1、t2——被加热流体进出口温度，CP——空气在实验状态下的密度，m3/KgCp——空气比定压热容，J/(kg・K)4、有关参数的测定空气温度t1、t2——用热电偶测出电位数值，经转换用数码显示仪显示空气流量一一用转子流量计测出蒸汽压力一一用弹簧压力计测得三、实验装置1、实验装置结构及流程见图2、套管换热器尺寸：内管为黄铜管，中31mmX3.5mm，L=1.6m，套管为50mm水煤气管，并覆以保温材料。四、实验方法1、 首先熟悉实验原理和实验装置结构及流程2、 正确操作顺序：（1） 启动罗茨鼓风机，并打开空气调节阀，使空气进入套管换热器内管（2） 打开电热锅炉注水阀，向锅炉注水至1/2〜2/3液面处，打开加热器开关，加热并产生一定压力的蒸汽（3）打开电热锅炉的出口调节阀，让蒸汽进入套管，并排放套管内空气，仪表盘动态显示系统各温度值（4） 按动“显示数据”按钮，调入原始数据记录表（5） 待系统稳定后，按动“确定”按钮，当前一组数据计入原始数据表，在整个测量范围内划分为8个以上测点，并按上述方法记录各组数据（6） 按动“处理数据”按钮，进入数据处理环境界面，按动“显示结果”按钮，便可查看数据处理结果数据表、曲线及其回归方程式五、实验结果1、PCE-ES处理结果:

2、Excel数据处理结果:空气在圆直管内作强制湍流时给热系数测定9^857^6

L8L79^857^6

L8L7L6L

1114555444eRg1六、思考题1、影响对流传热系数的因素有哪些?答：①流体的物性与种类②流体流动的原因;③流体流动的状态;④传热面的形状;⑤位置与大小等;即可用表达式表示为a=f(p,u,Cp,入,u,L,BgAT)o2、实验数据出现误差的可能原因是什么？答：未等系

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