江苏大学化工原理实验三-传热实验

实验三传热实验实验目的了解换热器的结构和用途。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，只要测得传热速度Q、有关各温度和传热面积，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、自来水的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，那么加热空气放出的热量Q1与自来水得到热量Q2应相等，但实际上因热量损失的存在，此两热量不等，实验中以Q2为准。实验流程实验步骤1.在实验开始时，先翻开冷水阀，并调节冷流体流量；2.翻开总电源开关；3.开启鼓风机，并调节空气流量；4.翻开加热器；5.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，记录设备有关参数，重复一次；6.保持空气流量不变，改变水的流量，重复步骤5；7.保持第6步水的流量不变，改变空气的流量，重复步骤5；8.实验结束后，先关闭加热器，等空气温度接近室温，再关闭风机和冷水阀。实验数据1.有关常数换热面积：0.4m22.实验数据记录表序号风机出口压强mH2o空气流量读数m3/h空气进口温度℃空气出口温度℃水流量m3/h水进口温度℃水出口温度℃1160016109.927.812018.720.42160016110.128.212018.820.53160016110.030.26018.822.34160016109.930.56018.822.4516008110.228.66018.820.8616008109.828.46018.920.8实验数据记录和整理以序号2为例：查相关数据可知：18.8℃水的密度20℃水的比热容空气流量：水流量：水的算数平均温度：水的比热：传热速率：对数平均温差：传热系数：序号空气流量m3/s水流量kg/s水的算数平均温度℃水的比热J/kg传热速率J/s对数平均温差换热面积m2传热系数KW/m2KK的平均值W/m2K10.00440.03319.557111.1236.6835.170.416.8216.7320.00440.03319.657111.1236.6835.580.416.6330.00440.01720.5514640.5243.6437.400.416.2916.4640.00440.01720.615058.8250.6037.670.416.6350.00220.01719.88366.0139.2236.020.49.669.4960.00220.01719.857947.7132.2635.520.49.31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。答：如上表所示。2.比照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：K值总是接近热阻大的流体侧的α值，实验中，提高空气侧的α值以提高K值。3.转子流量计在使用时应注意什么问题？如何校正？答：对于液体而言，下标1表示出场标定液体，下标2表示实际液体；对于气体：〔转子材料密度ρf>>ρg〕,下标1表示出场标定气体，下标2表示实际气体。4.针对该系统，如何强化传热过程才更有效？为什么？答:提高对流传热系数α值，如提高空气流速，内管参加填充物或采用螺纹管，加热面在上，制冷面在下。5.逆流换热和并流换热有什么区别？你能用该实验装置加以验证吗？答：①逆流推动力tm大，载热体用量少，热敏物料加热，控制壁温以免过高；②在相同水流量条件下，在获得相同Q时，逆流操作的时间较并流所需时间要少。6.传染过程中，哪些工程因素可以调动？答：①增大传热面积S;②提高传热系数α；③提高平均温差7.该实验的稳定性受哪些因素的影响？答：①空气和蒸汽的流向；②冷凝水不及时排走；③蒸汽冷凝过程中，存在不冷凝气体，对传热