实验五套管换热器传热实验

1、实验五 套管换热器传热实验实验学时： 4 实验类型：综合实验要求：必修一、实验目的管的不同。二、实验内容一、测定空气与水蒸汽经套管换热器间壁传热时的总传热系数。二、测定空气在圆形滑腻管中作湍流流动时的对流传热准数关联式。3、测定空气在插入螺旋线圈的强化管中作湍流流动时的对流传热准数关联式。4、通过对本换热器的实验研究，把握对流传热系数三、实验原理、方式和手腕的测定方式。i两流体间壁传热时的传热速度方程为 Q KAt（1）m式中，传热速度 Q 压力传感器及数字显示仪表组成的空气流量计来测定。流量大小按下式计算：2 Pt1V2 Pt1t100其中：C 孔板流量计孔流系数0A孔的面积，m 2（可由孔

2、径计算，孔径d0 0.0165m ）P 孔板两头压差， kPa ；空气入口温度（即流量计处温度）下的密度，kg /m3 。t1实验条件下的空气流量V （m3 / h ）需按下式计算：273 tV Vt1273 t1其中： t 换热管内平均温度，；t 传热内管空气入口（即流量计处）温度，。1t 直接读出。管外壁面平均温度tW( )由数字温度计测出，热电偶为铜康铜。换热器传热面积由实验装置确信，可由（1）式计算总传热系数。流体无相变强制湍流经圆形直管与管壁稳固对流传热时，对流传热准数关联式的函数关系为：Nu f (R , P , l )erd关于空气，在实验范围内， P 准数大体上为一常数；当管长

3、与管径的比值大于50 时，rNu Nu Re准数的函数，因此上述函数关系一样能够处置成：Nu B R me式中，B和 m 为待定常数。由下式能够计算空气与管壁的对流传热系数： QA(tWt)式中， t 空气进出口温度的平均值，；tW然后计算管外壁面平均温度，。duNu ， R eNu Re数据。将数据绘制在双对数坐标中，那么函数关系式变成：log Nu m log RelogB确信该直线的斜率和截距，即可求出待定常数m 和 B 的值。确信空气在强化管内和一般圆形滑腻管内换热的对流传热准数关联式的原理和方式相同，只是，在类同条件下待定常数数值不同。四、实验组织运行要求集中讲课形式五、实验条件实验

4、装置见以下图1-液位计； 2-储水罐； 3-排水阀； 4-蒸汽发生器； 5-强化套管蒸汽入口阀；6-滑腻套管蒸汽入口阀； 7-滑腻套管换热器； 8-内插有螺旋线圈的强化套管换热器；9-滑腻套管蒸汽出口； 10-强化套管蒸汽出口； 11-滑腻套管空气入口阀；12-强化套管空气入口阀； 13-孔板流量计；14-空气旁路调剂阀； 15-旋涡气泵；16-蒸汽冷凝器以饱和蒸汽为加热介质，加热空气。饱和蒸汽走套管壳程，空气走管程。空气由旋涡气泵提供，由孔板流量计计量其流量。套管规格：内管221mm；外管57 3.5mm；换热长度为。六、实验步骤向水箱中加水至液位计上端。检查空气流量旁路调剂阀是不是全开。检

5、查蒸气管支路各操纵阀和空气支路操纵阀是不是已打开畅通。接通电源总闸，设定加热电压，启动电加热器开关，开始加热。实验开始冷却器冷凝后回到储水槽中。换热器壳内有水蒸气后，打开旁路调剂阀，启动风机，调剂阀一样开到最大。稳固 35意：第 11-2(3)与(4710七、试探题一、本实验装置和操作再哪些地址容易造成结果误差？如何尽可能减少误差？ 二、蒸汽压力的转变会可不能阻碍实验结果？3二者是不是矛盾？4、对如实验所得的线圈管与圆形滑腻管内的对流传热准数关联式，能够说明什么问题？八、实验报告实验报告应表现预习、实验记录和实验报告一、实验预习二、实验记录和所测得的数据及相关条件如实地记录下来。实验记录中应有

6、指导教师的签名。附表 1：实验原始数据记录表套管内管类型：压差/压差/kPa序号空气进口温度/空气出口温度/壁温/ 123验总结整理、说明、分析总结，回答试探题，提出实验结论或提出自己的观点等。附表 2：数据整理表序号序号空气换热前空气换热后计算结果t1VtttVuC1t1WpQReKNu123 九、其它说明1、实验前将加热器内的水要加到指定位置，避免电热器干烧损坏电器。专门是每次实验终止后，进行下一实验之前，若是发觉水位太低，应及时补给水量。2、加热约 10 分钟后，可提早启动鼓风机，保证明验开始时空气入口温度比较稳固。3、必需保证蒸汽上升管线的畅通。即在给蒸汽加热釜电压之前，两蒸汽支路操纵阀之 必需缓慢，避免管线截断或蒸汽压力过大突然喷出。4、必需保证空气管线的畅通。即在接通风机电源之前，两个空气支路操纵阀之一和旁路调剂阀必需全开。在转换支