《實驗換熱器傳熱系數(shù)的測定》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《實驗換熱器傳熱系數(shù)的測定（11頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、中北大學(xué)化工原理課程組 中北大學(xué)化工原理課程組 1、了解換熱器的基本結(jié)構(gòu)與操作原理；2、學(xué)習(xí)傳熱系數(shù)K與對流傳熱系數(shù)的測定方法；3、學(xué)習(xí)如何運(yùn)用實驗的方法求出描述過程規(guī)律的經(jīng)驗公式，檢驗通用的傳熱膜系數(shù)準(zhǔn)數(shù)方程；4、了解影響給熱系數(shù)的因素和強(qiáng)化傳熱的途徑。 中北大學(xué)化工原理課程組 在工業(yè)生產(chǎn)中，要實現(xiàn)熱量的交換，須采用一定的設(shè)備，此種交換的設(shè)備稱為換熱器。化工生產(chǎn)中所指的換熱器，常指間壁式換熱器，它利用金屬壁將冷、熱兩種流體間隔開，熱流體將熱傳到壁面的另一側(cè)（對流傳熱），通過堅壁內(nèi)的熱傳遞再由間壁的另一側(cè)將熱傳遞給冷流體。從而使熱流體物流被冷卻，冷流體被加熱，滿足化工生產(chǎn)中對冷物流或熱物流溫度
2、的控制要求。 中北大學(xué)化工原理課程組 對流傳熱的核心問題是求算傳熱膜系數(shù)，當(dāng)流體無相變時對流傳熱準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式的一般形式為：本實驗中，可用圖解法和最小二乘法計算上述準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式中的指數(shù)m、n和系數(shù)A。本實驗可簡化上式，即取n=0.4（流體被加熱）。這樣，上式即變?yōu)閱巫兞糠匠?，再兩邊取對?shù)，即得到直線方程：nmANu PrRe RelglgPrlg 4.0 mANu 中北大學(xué)化工原理課程組 在雙對數(shù)坐標(biāo)中作圖，找出直線斜率，即為方程的指數(shù)m。在直線上任取一點的函數(shù)值代入方程中，則可得到系數(shù)A，即：實驗中改變空氣的流量以改變Re準(zhǔn)數(shù)的值。根據(jù)定性溫度（空氣進(jìn)、出口溫度的算術(shù)平均值）計算對應(yīng)的Pr準(zhǔn)數(shù)值。
3、同時，由牛頓冷卻定律，求出不同流速下的傳熱膜系數(shù)值。進(jìn)而算得Nu準(zhǔn)數(shù)值。牛頓冷卻定律：4.0PrRe mNuA mtAQ 中北大學(xué)化工原理課程組 式中：傳熱膜系數(shù)，W/m2 ； Q傳熱量，W； A總傳熱面積，m2； tm管壁溫度與管內(nèi)流體溫度的對數(shù)平均溫差， 。傳熱量Q可由下式求得： 式中：W質(zhì)量流量，kg/h； C p流體定壓比熱，J/kg ； t1、t2流體進(jìn)、出口溫度， ； 定性溫度下流體密度，kg/m3； V流體體積流量，m3/s。 3600/3600/ 1212 ttcVttcWQ pp 中北大學(xué)化工原理課程組 中北大學(xué)化工原理課程組 流量計算關(guān)聯(lián)式：V=4.49*R0.5式中：R孔
4、板壓差（mmH 2O）， V空氣流量 (m3/h)套管外管為玻璃管，內(nèi)管為黃銅管。套管有效長度：1.25m，內(nèi)管內(nèi)徑：0.022m 中北大學(xué)化工原理課程組 1、打開進(jìn)水閥門，使水量維持在一定數(shù)值。2、全開風(fēng)機(jī)旁通閥，接通風(fēng)機(jī)電源，再關(guān)小旁通閥，使空氣流量適當(dāng)。3、接通加熱器電源，加熱空氣到90100。4、維持水及空氣流量不變，改變空氣進(jìn)口溫度34次。每次測量需待熱空氣進(jìn)口溫度在一定時間（約10分鐘）基本不變時，方可讀取有關(guān)數(shù)據(jù)。5、維持水量一定，根據(jù)實驗布點要求，改變空氣流量34次，重復(fù)以上操作。實驗結(jié)束后，關(guān)閉加熱器電源，待熱空氣溫度降至50以下，關(guān)閉水調(diào)節(jié)閥，打開風(fēng)機(jī)旁通閥，再關(guān)閉風(fēng)機(jī)電源。6、記錄大氣壓力及室溫。 中北大學(xué)化工原理課程組 列表表示空氣流量變化后，傳熱量、傳熱平均溫度差和總傳熱系數(shù)的變化情況，并對結(jié)果進(jìn)行討論。說明：對于該換熱器，傳熱平均溫度差校正系數(shù)t可按下式計算： 12 12ln1 11ln RRP RRPR PRPRt 12 RR式中： 進(jìn)出出進(jìn)ttTR T進(jìn)進(jìn)進(jìn)出tTP tt 中北大學(xué)化工原理課程組 1、影響總傳熱系數(shù)K的因素有哪些？2、在本實驗中，如果恒定空氣流量，而改變水流量，會有什么結(jié)果？
實驗換熱器傳熱系數(shù)的測定
