間壁換熱器實驗指導書

1、實驗五實驗五套管換熱器傳熱實驗（套管換熱器傳熱實驗（I、II）實驗學時：4實驗類型：綜合實驗要求：必修一、實驗目的實驗I：通過本實驗的學習，使學生了解套管換熱器的結(jié)構(gòu)和操作方法，了解電位差計的使用。實驗II：通過本實驗的學習，使學生了解套管換熱器的結(jié)構(gòu)和操作方法，比較光滑管與繞線圈管的差異。二、實驗內(nèi)容實驗I：1、測定空氣與水蒸汽經(jīng)套管換熱器間壁傳熱時的總傳熱系數(shù)。2、測定空氣在圓形光滑管中作湍流流動時的對流傳熱準數(shù)關(guān)聯(lián)式。3、測定空氣

2、在螺旋槽管中作湍流流動時的對流傳熱準數(shù)關(guān)聯(lián)式。實驗II：1、測定空氣與水蒸汽經(jīng)套管換熱器間壁傳熱時的總傳熱系數(shù)。2、測定空氣在圓形光滑管中作湍流流動時的對流傳熱準數(shù)關(guān)聯(lián)式。3、測定空氣在插入螺旋線圈的強化管中作湍流流動時的對流傳熱準數(shù)關(guān)聯(lián)式。4、通過對本換熱器的實驗研究，掌握對流傳熱系數(shù)αi的測定方法.三、實驗原理、方法和手段實驗I：兩流體間壁傳熱時的傳熱速率方程為mQKAt?A式中，傳熱速率可以由任一側(cè)流體的熱焓值的變化來計算，空氣流

3、量用噴嘴流量計計量；測量空氣進出套管換熱器的溫度和蒸汽的溫度；換熱器傳熱面積由實驗裝置確定。這樣，由上式就可以計算總傳熱系數(shù)。流體無相變強制湍流經(jīng)圓形直管與管壁穩(wěn)定對流傳熱時，對流傳熱準數(shù)關(guān)聯(lián)式的函數(shù)關(guān)系為：測量空氣進出套管換熱器的溫度t1(℃)、t2(℃)分別由電阻溫度計測量，可由數(shù)字顯示儀表直接讀出。管外壁面平均溫度tw(℃)由數(shù)字式毫伏計測出與其對應(yīng)的熱電勢E(mv)熱電偶是由銅─康銅組成)再由E根據(jù)公式:tw(℃)=1.2705

4、＋23.518E(mv)計算得到。換熱器傳熱面積由實驗裝置確定，可由（1）式計算總傳熱系數(shù)。流體無相變強制湍流經(jīng)圓形直管與管壁穩(wěn)定對流傳熱時，對流傳熱準數(shù)關(guān)聯(lián)式的函數(shù)關(guān)系為：Nu=f(Reprld)對于空氣，在實驗范圍內(nèi)，Pr準數(shù)基本上為一常數(shù)；當管長與管徑的比值大于50時，其值對Nu的影響很?。粍tNu僅為Re的函數(shù)，故上述函數(shù)關(guān)系一般可以處理成：mBNuRe?式中，B和m為待定常數(shù)。由下式可以計算空氣與管壁的對流傳熱系數(shù)α=QA(tw

5、)t式中，——空氣進出口溫度的平均值ttw——管外壁面平均溫度.然后計算Nu=αdλRe=duρμ調(diào)節(jié)不同的空氣流量，可以獲得多組Nu—Re數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)繪制在雙對數(shù)坐標中，則函數(shù)關(guān)系式變?yōu)椋簂ogNu=mlogRelogB確定該直線的斜率和截距，即可求出待定常數(shù)m和B的值。確定空氣在強化管內(nèi)和普通圓形光滑管內(nèi)換熱的對流傳熱準數(shù)關(guān)聯(lián)式的原理和方法相同，不過，在類同條件下待定常數(shù)數(shù)值不同。四、實驗組織運行要求集中授課形式五、實驗條件實驗裝置