实验六 气-汽对流传热实验

1、4/4实验六 气-汽对流传热实验一、实验目的1。通过对空气水蒸汽套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数i的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。2.了解常用的测温方法及热电偶的基本理论。二、 实验原理管式换热器是一种间壁是式的传热装置,冷热流体间的传热过程,是由热流体对壁面的对流传热、间壁的固体热传导和壁面对冷流体的对流传热三个子传热过程组成。如下图所示:TThTwhtwctc 以冷流体侧传热面积为基准过程的传热系数与三个子过程的关系为： （1)对于已知的物系和确定的换热器,上式可以表示为：K=f (Gn ；Gc ） (） 由此可以知道，通过分别考察冷热流体流量对传热系数的影响，从而可以达到

2、了解某个对流传热过程的性能.若要了解对流传热过程的定量关系,可由非线性数据处理得到。这种研究方法是过程分解与综合实验研究方法的实例. 传热系数借助于传热速率方程式和热量衡算方程式求取。 热量衡算方程式,以热空气作衡算: Q = Gh Cp A（T进 T出） （）传热速率方程式: Q = c tm (）式中tm对数平均温差由下式确定： （5)式中：K- 传热总系数W/m2。 ； -流体的传热膜系数 W/m2k； A-换热器的总传热面积 m2; G流体的质量流量 Kgs; Q- 总传热量J/s； C- 流体的恒压热容JKgK; -热流体的温度 ； t-冷流体的温度 ； -固体壁的厚度 m -固体壁

3、的导热系数 W/m.k;下标： -热流体； c-冷流体； 进-进口；出出口; 逆-逆流; m平均值 三、实验装置及流程1。实验装置的主要特点 （） 实验操作方便，安全可靠。 (） 冷流体是水,热流体是空气。水经转子流量计测量，温度计测量进口温度后,进入换热器壳程，换热后在出口处测量其出口温度,热流体自风机进来,经转子流量计测量流量后,进入加热到120（3）水，电的耗用小，实验费用低。.设备主要技术数据（1）列管式换热器 型号:GC-。63 壳程采用圆缺型挡板，传热管为不锈钢管,管径：10 有效管长:00mm; 管数： 20根 管外侧传热总面积： (2）流量测量冷热流体转子流量计 型号： LZB

4、-25 量程:1：0 精度：15级范围: 气体2.-2Nm3H 液体: 100-100L/H(3）温度测量：测量冷热流体进出口温度一次仪表:p100铂电阻; 4支,量程：40二次仪表:数显仪表LU901,精度：0.2级；一台控温仪表：人工智能温度调节仪表AI08，精度：0。2级；一台3。实验装置及流程实验装置及流程如图所示.空气由旋涡气泵吹出，由旁路调节阀调节，经流量计，进入换热器内管。蒸汽由加热釜发生后自然上升逆流进入换热器壳程，由另一端蒸汽出口自然喷出，达到逆流换热的效果。tt进T出107T进T出1234568911图 空气水传热实验装置流程图旋涡气泵； 2蒸汽发生器； 3、4、流量调节阀

5、；6套管换热器;、8、9、10温度计； 1转子流量计四、实验方法及步骤 （1) 打开冷流体（水）的阀门,由调节阀调节流量的大小,控制流量在0/H左右。 （2) 启动气源气泵,打开阀门4，有调节阀3调节空气的流量，维持流量计读数为5m/H。接通电源，在智能温度调节仪表AI70上设定温度为100 (3) 维持冷热流体流量不变，热空气进口温度在一定时间内(10分钟)基本不变时，可以记取有关数据.（4)测定传热系数K时，在维持冷流体(或者热空气）流量不变的情况下,根据实验步点要求,改变热空气（或冷流体）流量若干次.（5) 实验结束,关闭加热电源，待热空气温度降至五.使用实验设备应注意的事项加热时以设定温度2为好，不得大于150.气源不可在流量下工作，应采用旁路阀来调节为好。3调节流量后，应至少稳定10分钟后读取实验数据。4。电源线的相线，中线不能接错,实验桌铁架一定要接地(最起码也要接中线）。六、实验原始数据记录与整