传热学课程实验

1、传热学实验 1顺流式换热器传热系数测定实验目的1. 熟悉换热器性能的测试方法；2. 了解套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能特征；3. 加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识。实验原理换热器性能测试实验，主要对应用较广的间壁式换热器中的三种型式：套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器进行性能的测试。实验装置如图1： 图1实验装置简图1.热水流量调节阀 2. 热水螺旋板、套管、列管启闭阀门组 3.热水流量计 4.换热器进口压力表 5.数显温度计 6.琴键转换开关 7.电压表 8.电流表 9.开关组 10.冷水出口压力计 11. 冷水螺旋板、套管、列管启闭

2、阀门组 12.逆顺流转换阀门组 13.冷水流量调节阀本实验装置换热形式为热水冷水换热式，工作原理如图2所示。热水加热采用电加热方式，冷、热流体的进出口温度采用数显温度计，通过琴键开关来切换测点。实验台参数：1.换热器换热面积F： .套管式换热器具 0.45 m2 .螺旋板式换热器 0.65 m2 .列管式换热器 1.05 m22.电加热器总功率： 9.0 kw3.冷、热水泵：.允许工作温度： < 80 .额定流量： 3 m3/h .扬程： 12 m .电机电压： 220 V.电机功率： 370 W4.转子流量计： .型号： LZB-15 .流量： 40-400升/小时.允许温度范围： 0

3、120 图2 换热器综合实验台原理图1.冷水泵 2.冷水箱 3.冷水转子流量计 4.冷水顺逆流换向阀门组 5.列管式换热器 6.电加热水箱 7.热水转子流量计 8.回水箱 9. 热水泵 10. 螺旋板式换热器 11. 套管式换热器实验操作1.实验前准备：1. 熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能；2. 打开所要实验的换热器阀门，关闭其它阀门；3. 按顺流方式调整冷水换向阀门的开或关；4. 向冷热水箱充水，禁止水泵无水运行（热水泵启动，加热才能供电）。2.实验操作： . 接通电源；启动热水泵（为了提高热水温升速度，可先不启动冷水泵），并调整好合适的流量；.调整温控仪，使加热水温控制在80以下的

4、某一指定温度； .分别打开加热器开关（热水泵开关与加热开关已进行连锁）；.利用数显温度计和温度测点选择琴键按钮，观测和检查换热器冷-热流体的进出口温度。待冷-热流体的温度基本稳定后，既可测读出相应测温点的温度数值，同时测读转子流量计显示的冷-热流体的流量读数；记录上述测试结果；.实验结束后，首先关闭电加热器开关，5分钟后切断全部电源。实验数据与处理1. 实验数据记录表 环境温度t0 换热器热 流 体冷 流 体进口温度T1（）出口温度T2（）流量计读数V1（l/h）进口温度t1（）出口温度t2()流量计读数V2（l/h）套管式列管式螺旋板式2. 数据计算热流体放热量：Q1=Cp1·m1

5、T1-T2 W冷流体吸热量：Q2=Cp2·m2t1-t2 W平均换热量： W热平衡误差： 对数传热温差：1=T2-T1 /In·T2/T1=T1-T2/In·T1/T2 传热系数： K=Q/F·1 W/m2· 式中： Cp1，Cp2 热，冷流体的定压比热 J/Kg·m1，m2热，冷流体的质量流量热 Kg/sT1，T2热流体的进出口温度 t1，t2冷流体的进出口温度 T1= T1-t2 T2= T2-t1 F换热器的换热面积 m2注：热、冷流体的质量流量m1，m2是根据修正后的流量计体积流量读数V1 V2再换算成的质量流量值。3. 绘制

6、传热性能曲线，并作比较：(1) 以传热系数为纵座标，冷水（热水）流速（或流量）为横座标绘制传热性能曲线；(2) 对三种不同型式换热器的性能进行比较。注意事项1 热流体在热水箱中加热温度不得超过80；2 实验台使用前应加接地线，以保安全。传热学实验 2逆流式换热器传热系数测定实验目的1. 熟悉换热器性能的测试方法；2. 了解套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能特征；3. 加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识。实验原理换热器性能测试实验，主要对应用较广的间壁式换热器中的三种型式：套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器进行性能的测试。实验装置如图1： 图1

7、实验装置简图1.热水流量调节阀 2. 热水螺旋板、套管、列管启闭阀门组 3.热水流量计 4.换热器进口压力表 5.数显温度计 6.琴键转换开关 7.电压表 8.电流表 9.开关组 10.冷水出口压力计 11. 冷水螺旋板、套管、列管启闭阀门组 12.逆顺流转换阀门组 13.冷水流量调节阀本实验装置换热形式为热水冷水换热式，工作原理如图2所示。热水加热采用电加热方式，冷、热流体的进出口温度采用数显温度计，通过琴键开关来切换测点。实验台参数：1.换热器换热面积F： .套管式换热器具 0.45 m2 .螺旋板式换热器 0.65 m2 .列管式换热器 1.05 m22.电加热器总功率： 9.0 kw3

8、.冷、热水泵：.允许工作温度： < 80 .额定流量： 3 m3/h .扬程： 12 m .电机电压： 220 V.电机功率： 370 W4.转子流量计： .型号： LZB-15 .流量： 40-400升/小时.允许温度范围： 0120 图2 换热器综合实验台原理图1.冷水泵 2.冷水箱 3.冷水转子流量计 4.冷水顺逆流换向阀门组 5.列管式换热器 6.电加热水箱 7.热水转子流量计 8.回水箱 9. 热水泵 10. 螺旋板式换热器 11. 套管式换热器实验操作1.实验前准备：.熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能；.打开所要实验的换热器阀门，关闭其它阀门；.按逆流方式调整冷水换向阀

9、门的开或关；.向冷热水箱充水，禁止水泵无水运行（热水泵启动，加热才能供电）。2.实验操作： .接通电源；启动热水泵（为了提高热水温升速度，可先不启动冷水泵），并调整好合适的流量；.调整温控仪，使加热水温控制在80以下的某一指定温度； .分别打开加热器开关（热水泵开关与加热开关已进行连锁）；.利用数显温度计和温度测点选择琴键按钮，观测和检查换热器冷-热流体的进出口温度。待冷-热流体的温度基本稳定后，既可测读出相应测温点的温度数值，同时测读转子流量计显示的冷-热流体的流量读数；记录上述测试结果；.实验结束后，首先关闭电加热器开关，5分钟后切断全部电源。实验数据与处理1. 实验数据记录表 环境温度t

10、0 换热器热 流 体冷 流 体进口温度T1（）出口温度T2（）流量计读数V1（l/h）进口温度t1（）出口温度t2()流量计读数V2（l/h）套管式列管式螺旋板式2. 数据计算热流体放热量：Q1=Cp1·m1T1-T2 W冷流体吸热量：Q2=Cp2·m2t1-t2 W平均换热量： W热平衡误差： 对数传热温差：1=T2-T1 /In·T2/T1=T1-T2/In·T1/T2 传热系数： K=Q/F·1 W/m2· 式中： Cp1，Cp2 热，冷流体的定压比热 J/Kg·m1，m2热，冷流体的质量流量热 Kg/sT1，T2热流体的进出口温度 t1，t2冷流体的进出口温度 T1= T1-t2 T2= T2-t1 F换热器的换热面积 m2注：热、冷流体的质量流量m1，m2是根据修正后的流量计体积流量读数V1 V2再换算成的质量流量值。3. 绘制传热性能曲线，