一、实验目的
1、掌握对流系数的测定方法;
2、了解强化热的基本原理和方法。
二、实验原理
当通过套管环隙的饱和蒸汽与冷凝壁面接触后,蒸汽将放出冷凝潜热,冷凝成水,热量通过间壁传递给套管内的空气,使空气的温度升高,空气从管的末端排出管外,传递的热量由下式计算:
(1)
(2)
(3)
又有传热速率为:
得:
(4)
式中:
流体的质量流量和流体的进出口温度通过实验测得,因此可以计算出传热总系数:
(5)
三、实验步骤
打开装置开关,设定温度在60℃,加热,在温度接近60℃时,打开冷水阀门,并随意调节一个冷水流量并保持不变,调节四组不同的热水流量,待冷水泵和热水泵温度稳定后记录四组数据。按同样的方法测四组不同冷水流量时,稳定后记录四组数据。
四、实验原始数据:
换热管12根,
外径22mm=0.022m,
壁厚2mm=0.002m,
长7m
热流体 | 冷流体 | |||||
序号 | 流量 (L∕h) | 温度(℃) | 流量 (L∕h) | 温度(℃) | ||
T1 | T2 | t1 | t2 | |||
1 | 840 | 36.0 | 30.9 | 500 | 12.2 | 17.9 |
2 | 1000 | 36.9 | 31.7 | 12.5 | 18.5 | |
3 | 1250 | 37.2 | 32.5 | 12.7 | 19.2 | |
4 | 10 | 37.2 | 33.2 | 13.1 | 20.7 | |
5 | 1100 | 37.5 | 32.8 | 500 | 13.3 | 21.1 |
6 | 37.6 | 32.5 | 750 | 13.5 | 19.5 | |
7 | 37.7 | 32.0 | 1250 | 13.8 | 18.2 | |
8 | 37.5 | 32.0 | 1750 | 14.1 | 18.4 |
已知20时水的密度为:
内径为:
现以第四组实验数据计算:
同理
第一组实验数据时:
第二组实验数据时:
第三组实验数据时:
第五组实验数据时:
第六组实验数据时:
第七组实验数据时:
第八组实验数据时:
六、思考题
(1)影响传热系数的因素有哪些?
答:有传热面积、冷热流体的给热系数、壁的导热系数
(2)强化传热的途径是哪些?
答:强化传热的途径有传导、对流、辐射。