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1、传热实验一、 实验目的1、 了解间壁式传热元件，掌握给热系数测定的实验方法。2、 掌握热电阻测温的方法，观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象。3、 学会给热系数测定的实验数据处理方法，了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。二、 实验原理在工业生产过程中，大量情况下，冷、热流体系通过固体壁面（传热元件）进行热量交换，称为间壁式换热。间壁式传热过程由热流体对固体壁面的对流传热，固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热所组成。如通入空气和水蒸气。空气流量稳定后，读取P、R、t1、t2、T 的数据。调节空气流量，读取 10 组数据即可。主要参数与公式：d=0.0178m，L=1.224m，流量系数
2、C=0.001233 Pa=0.101MPa，室温 13时，空气Cp=1.5Jkg-1 K-1 =0.0284w m-1K-1，空气黏度 =0.02 厘泊空气 板孔流量计气压差计R 表压计 P 空气调节阀热 电 偶t1 热电偶 t2 水蒸汽蒸汽透气阀蒸汽压力表热电偶 T 不凝气排出阀冷凝水排出阀三、 实验装置冰壶空气阀流量计疏水阀电位计保险阀蒸汽阀鼓风机四、 实验步骤1、 开启风机2、 装置运行后，打开蒸汽阀3、 改变空气流量，认为数据合适时，按“读取数据”。在最大流量范围内（压差计在70.5mm） ，读取 1015 组数据4、 关闭蒸汽阀和风机。五、 数据处理孔板压差 R （mm) 计前表压
3、 P （Pa) 蒸汽温度 T(）进口温度 t1( ）出口温 度 t2（）雷诺数Re 努塞尔数 Nu 1 10.30 6342.6 120.6 27.39 85.82 15390 39.04 2 14.71 5928.4 120.6 26.98 84.84 18390 45.56 3 18.73 5585.4 120.6 26.66 84.02 20750 50.38 4 24.99 5113.3 120.6 26.23 82.84 23970 56.52 5 30.89 4742.4 120.4 25.89 81.84 26660 61.51 6 32.20 4668.2 120.5 25.8
4、2 81.66 27190 62.37 7 37.51 4407.7 120.6 25.57 80.91 29380 66.02 8 39.81 4312.0 120.6 25.49 80.62 30230 67.45 9 44.42 4151.7 120.6 25.34 80.07 31950 70.29 10 48.53 4045.2 120.6 25.24 79.68 33380 72.70 11 52.12 3979.3 120.5 25.20 79.37 34600 74.83 12 58.08 3927.3 120.5 25.16 78.96 36530 78.12 13 61.4
5、2 3929.2 120.5 25.17 78.78 37570 79.92 14 65.06 3956.6 120.6 25.20 78.63 38680 81.75 如图可知， n=0.7912 六、 思考题1、 实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响? 答：无影响。因为Q= Atm，不论冷流体和蒸汽是迸流还是逆流流动，由于蒸汽的温度不变，故tm 不变，而 和 A不受冷流体和蒸汽的流向的影响，所以传热效果不变。2、 在计算空气质量流量时所用到的密度值与求雷诺数时的密度值是否一致？它们分别表示什么位置的密度，应在什么条件下进行计算。答：不一致。计算空气质量流量时所用到的密度值是冷流体进口温度下对应的密度求雷诺数时的密度值时是冷流体进出口算术平均温度对应的密度。3、 实验过程中，冷凝水不及时排走，会产生什么影响？如何及时排走冷凝水？如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对 关联式有何影响？答：冷凝水不及时排走，附着在管外壁上，增加了一项热阻，降低了传热速率。在外管最低处设置排水口，若压力表晃动，则及时打开排冷凝水阀门，让蒸汽压力把管道中的冷凝水带走。在不同压强下测试得到的数据，将会对产生影响，因为PV=nRT ，P与 V是变量， P变化后 T 也随之改变， T 改变后，蒸汽进口处的温度就会改变， tm 也会改变。
