传热实验实验报告

江苏大学实验报告完成报告所需时间________________教师评定_____________________________________________________________________________________________________实验传热实验一．实验目的了解换热器的结结构及用途。学习换热器的操作方法。了解传热系数的测定方法。测定所给换热器的传热系数K。学习应用传热学的概念和原理去分析和强化传热过程，并实验之。实验原理根据传热方程Q=KA△tm，只要测得传热速率Q，冷热流体进出口温度和传热面积A，即可算出传热系数K。在该实验中，利用加热空气和自来水通过列管式换热器来测定K,只要测出空气的进出口温度、自来水进出口温度以及水和空气的流量即可。在工作过程中，如不考虑热量损失，则加热空气释放出的热量Q1与自来水得到的热量Q2应相等，但实际上因热损失的存在，此两热量不等，实验中以Q2为准。三、实验流程和设备实验装置由列管换热器、风机、空气电加热器、管路、转子流量计、温度计等组成。空气走管程，自来水走壳程。列管式换热器的传热面积已标出为0.4㎡。实验流程图四、实验步骤及操作要领1、通过模拟操作熟悉设备流程，掌握各阀门、转子流量计和温度计的作用。2、实验开始时，先开水路，再开气路，最后再开加热器。3.通过阀门控制所需的气体和水的流量。4、待系统稳定后，记录水的流量、进出口温度，记录空气的流量和进出口温度。5、按照所给数据调节水和空气流量，重复上一步。6、实验结束后，关闭加热器、风机和自来水阀门。五、实验数据记录和整理1、设备参数和有关常数列管换热器的管数n=2根，空气进口温度T=120℃，换热流型错流换热面积=0.4㎡2、实验数据记录序号空气流量读数m3/h空气进口温度℃空气出口温度℃水流量L/h水进口温度℃水出口温度℃11612044.88022.426.521212043.08022.425.731212043.94022.429.23、数据处理序号空气流量m3/s水流量Kg/s水算数平均温度℃水的比热kJ/kg传热速率J/S对数平均温度△tm换热面积㎡传热系数KW/（㎡.℃）10.004440.02224.45102380.7548.620.419.5820.003330.02224.05100306.4647.480.416.1430.003330.01125.80108315.6745.980.417.16六、实验结果及讨论1、求出换热器在不同操作条件下的传热系数。计算第一组数据Q=KA△tm=WcCpc(tc2-tc1)tc=(tc1+tc2)/2=(22.4+26.5)/2=24.45查表并用内差法求得Cpc=4.179kJ/(kg·℃)；先按逆流计算对数平均温度差△tmˊ逆流：th1=120℃→th2=44.8℃tc2=26.5℃←tc1=则△t1=(th2-tc1)=44.8-22.4=22.4℃△t2=(th1-tc2)=120-26.5=93.5所以△tmˊ=(△t1-t2)/(㏑△t2/△t1)=49.759℃错流时温度变化因素P=（tc2-tc1）/(th1-tc1)=(26.5-22.4)/(120-22.4)=0.042R=(th1-th2)/(tc2-tc1)=(120-44.8)/(26.5-22.4)=18.34代入单壳程双管程温度系数计算公式得φ=0.977则△tmˊ=0.977×49.76=48.62所以K=WcCpc(tc2-tc1)/（A△tm）=〔(80/3600)×4.179×1000×4.1〕/(0.4×48.62)=19.58W/(㎡·℃)同理计算下两组数据填入表格2、对比不同操作条件下的传热系数，分析数值，你可得出什么结论？答：比较一二组可知当空气流量改变而水的流量不改变时，传热系数有很大变化，且空气流量越大，传热系数越大，传热效果越好；表较二三组可知，空气流量不变，水的流量改变时，传热系数变化不大。综上可知，传热系数主要取决于热流体，热流体流量越大，传热效果越好。3、转子流量计在使用时应注意什么问题？应如何校正读数？答：转子流量计不能用于流量过大的流体测量，使用时流量计必须安装在垂直走向的管段上，流体介质自下而上地通过转子流量计。读数时应读转子的最大截面与玻璃管刻线相交处的数值，可以读初始值和最终值，取两者之差来校正读数。4、针对该系统，如何强化传热过程才能更有效，为什么？答：该系统传热效果主要取决于热流体，所以可以通过增加空气流量，提高其所占比例来强化传热效果。5、逆流换热和并流换热有什么区别？你能用实验装置加以验证吗？答：（1）逆流换热时热流体是冷热流体流动方向相反；而并流传热时，其冷热流体流动方向相同。(2)在相同操作条件下，逆流换热器比并流换热器所需传热面积小。所以可以改变冷热流体进出口方向，测得在相同传热效果下，逆并流所需传热面积大小，从而加以验证。6、传热过程中，哪些工程因素可以调动？答：可以增加传热面积，提高传热系数，或者增加对数平均温度差来提高传热效率。也可以尽量采用逆流传热来减小换热器面积，节约设备成本。7、该实验的稳定性受哪些因素的