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1、实验五传热实验一、实验目的1. 了解换热器的结构及用途。2. 学习换热器的操作方法。3. 了解传热系数的测定方法。4. 测定所给换热器的传热系数K。5. 学习应用传热学的概念和原理去分析和强化传热过程，并实验之。二、实验原理根据传热方程Q二KAAt ,只要测得传热速度Q、有关各温度和传热面积，即可算出 m传热系数K。在该实验中,利用加热空气和自来水通过列管式换热器来测定K,只要测出空气的进出口温度、自来水的进出口温度以及水和空气的流量即可。在工作过程中，如不考虑热量损失，则加热空气放出的热量Q与自来水得到热量Q2应相等，但实际上因热量损失的存在,此两热量不等，实验中以Q2为准.三、实验流程及设
2、备四、实验步骤及操作要领1。开启冷水进口阀、气源开关，并将空气流量调至合适位置，然后开启空气加热电源 开关2。当空气进口温度达到某值（加120C ）并稳定后，改变空气流量,测定不同换热条件下 的传热系数；3。试验结束后，先关闭电加热器开关。待空气进口温度接近室温后，关闭空气和冷水的 流量阀，最后关闭气源开关；五、实验数据1。有关常数换热面积：0.4m22.实验数据记录表咛号財1岀口压强仝迁流童唳数空气进口温度空气出口温度水浇重水进口温度水出口温度jtlHmm/h匸乜L/h匸匸Llb13110. 129. 5aolH.bJlb13110. LJ0. 1ao1H. b24. 31161311032
3、&)18.82& 22161311032. 2&)18.8251161311D. 235.84D1330. 521613109.8364D19.130. 71161111D. 2344D1328. 321611109.833.84D19.128. 11166109.930.44D18.824. 2216611030. 34D18.924. 2以序号1为例:查相关数据可知：18。8C水的密度P二998.48kgm320C水的比热容Cp水的算数平均温度:t平均=18.6 + 242=213C传热速率:Q = C W (t -1 ) = 4185x0.022x(24-18.6)p 水 21=501.
4、437 Js空气流量：0气=163600 = .4叫水流量:W二Q -P水 水二 80 x 10-3 x 998.48/3600 二 0.022kg；对数平均温度:At - A t(110.1 - 24 )-(29.5 - 18.6)110.1 - 24)= 36-386 Cln At12ln(29.5 - 18.6)侖鶉=0-06R = t-t110-295 = 14.924 - 18.6=0.99 tAt = 36.386 x 0.99 = 36.022C传热系数：K = s .心501.4370.4 x 36.022二 34.801 Wm 2 Km库吕仝气沟重水流重豊数平均涓水的比热传热
5、速率对数平均温差换热面枳传热系数KE的平均值n/ske/sJ如必临W/m2K10.0040.02221.34185501.43736.0220.434.80135.7.220.0040.02221一斗4185538.58036.7380.436.65010.0040.0172254185515.36537.8170.434.07033 4们20.0040.01722.44185501.43738.0780.432.9221O.OU40.01124.7541ffi533.93739.F970.433.37433.5612O.U040.0112-.94185538.58039.8980.433.7
6、4810.0030.01123.654185431.79339.0180.427.66627.34020.0030.0114185417.8&+38 m0.427.01410.0020.01121.54185250.71836.6820.417.087LG.97320.0020.01121.55418524.07536.4920.416.858六、实验结果及讨论1。求出换热器在不同操作条件下的传热系数。答：如上表所示。2.对比不同操作条件下的传热系数，分析数值，你可得出什么结论？答：K值总是接近热阻大的流体侧的a值，实验中，提高空气侧的a值以提高K值。3转子流量计在使用时应注意什么问题？如何校
7、正？Vs ,P p -P )答：对于液体而言，77亠= 耳 下标1表示出场标定液体，下标2表示实际Vs Ai P V -P 722 f 1液体;VsI pg对于气体：不亠= 匸（转子材料密度Pfpg），下标1表示出场标定气体，Vs pg2 * 2下标2表示实际气体。4. 针对该系统，如何强化传热过程才更有效？为什么？答:提高对流传热系数a值，如提高空气流速，内管加入填充物或采用螺纹管，加热面在上,制冷面在下.5. 逆流换热和并流换热有什么区别？你能用该实验装置加以验证吗？答:逆流推动力At大,载热体用量少，热敏物料加热，控制壁温以免过高；m在相同水流量条件下，在获得相同Q时，逆流操作的时间较并流所需时间要少。6. 传热过程中，哪些工程因素可以调动？答：增大传热面积S; 提高传热系数a ； 提高平均温差Atm7. 该实验的稳定性受哪些因素的影响?答：空气和蒸汽的流向； 冷凝水不及时排走； 蒸汽冷凝过程中，存在不冷凝气体，对传热有影响.8. 你能否对此实验装置做些改进，使之能够用于空气一侧对流传热系数的测定?答：让空气走壳程，水走管程，根据流体在管外的强制对流公式，可提出空气一侧的对 流传热系数a值。
