化工原理の傳熱實驗

1、1化工原理の傳熱實驗化工原理の傳熱實驗一、實驗目的一、實驗目的1、學習傳熱系數(shù)的測定方法；2、學習傳熱膜系數(shù)及其準數(shù)聯(lián)式的測定方法。二、實驗原理二、實驗原理本實驗有套管換熱器4套，列管式換熱器4套，首先介紹套管換熱器。套管換熱器管間進飽和蒸汽，冷凝放熱以加熱管內(nèi)的空氣，實驗設備如圖2251（1）所示。傳熱方式為：冷凝—傳導—對流1、傳熱系數(shù)可用下式計算：(1)][2kmWtAqKm????圖2251（1）套管換熱器示意圖式中：q——傳熱

2、速率[W]A——傳熱面積[m2]△tm—傳熱平均溫差[K]傳熱速率q用下式計算：○1（2）])[(12WttCVqpS???式中：——空氣流量[m3s]3600hSVV?Vh——空氣流量[m3h]——空氣密度[kgm3]，以下式計算：?（3）])[273(4645.031mkgtRpPa????Pa——大氣壓[mmHg]Rp——空氣流量計前表壓[mmHg]t1——空氣進換熱器前的溫度[℃]Cp——空氣比熱[]，查表或用下式計算：KkgJ

3、?3（11）??du?Reu——空氣在加熱管內(nèi)的流速[ms]μ——空氣定性溫度（tm）下的粘度[pas]，查表或用下式計算：μ=1.721054.8108tm（12）d，ρ——意義同上。（13）??PC?PrCpμλ——意義同上在定性溫度tm=50~70℃時普蘭特準數(shù)值Pr=0.698~0.694，取平均值為0.696，那么Prn=0.6960.4=0.865，代入式（7）即可得如下的實驗關聯(lián)式：（14）meRNu??式中α=0.865

4、αo，測定α、m值后，再算出αo值，即可得到本實驗的準數(shù)關聯(lián)式（7）的形式。三、三、實驗流程實驗流程本實驗套管換熱器流程如圖2252（a）所示，它為雙套管并裝換熱器，其中一套的內(nèi)管為光滑銅管，另一套為螺紋銅管（圖中只畫出其中一套設備）。冷空氣由風機1送入，經(jīng)表壓計2測定表壓，流量計3測定流量，閥4調(diào)節(jié)氣量，溫度計5測定進口溫度，進套管換熱器6被加熱，熱空氣出口溫度由7測量。進套管間的蒸汽由溫度計8測量溫度，壓力表9測定壓強，閥10調(diào)節(jié)進

5、汽量。冷凝水由疏水器12排除，管間的不凝氣由放空管11定期排放。另外，管壁及各測溫點還配有熱電偶測溫裝置。本實驗列管換熱器流程如圖2252（b）所示，冷空氣由風機1送入，經(jīng)閥2調(diào)節(jié)氣量，氣體流量計3測定流量并由氣體加熱器12將空氣加熱到指定溫度，經(jīng)溫度計4測定進口溫度后送入列管式換熱器，冷卻后的空氣由溫度計5測量溫度，然后排出換熱器；進換熱器的水的流量由閥10調(diào)節(jié)，經(jīng)液體流量計9測定流量及溫度計6測定溫度后進入換熱器，冷熱流體在列管的管