传热综合实验.docx

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1、试验五传热综合试验一、试险目的1 .通过对空气一水蒸气简洁套管换热器的试脸探讨，驾驭对流传热系数4的测定方法，加深对其概念和影响因索的理解“并应用线性回来分析方法，确定关联式Nu=T1.RyW中常数4m的值。2 .通过对管程内部插有螺旋线圈的空气一水蒸气强化套管换热器的试验探讨，测定其准数关联式NU=BR铲中常数B、m的值和强化比Nu/Nuo,了解强化传热的基本理论和基本方式。二、武黯内容】测定56个不同流速下一般套管换热器的对流传热系数见，对勺的试验数据进行线性回来，求关联式Ng4女夕Iu中常数4m的值。3 .测定56个不同流速下强化套管换热器的对流传热系数4，对生的试验数据进行线性P1.来

2、，求关联式血=3及夕中常数3、口的值。4 .同一流成K,按试验1所得准数关联式求得M1。，计算传热强化比NuNu0三、M三tM三(一)一般套管换热器传热系数与其准数关联式的测定1.对流传热系数4的测定对流传热系数区可以依据牛顿冷却定律,用试验来测定.因为a.a.,所以：a,nK,=QjkXSj(Wm2C)式中：?T内流体对流传热系数，W(m2C);。一换热器传热速率，W;S-管内换热面积，m2;A八一对数平均温差，.(Twf,)-(,Tw-1,2)对数平均温差由F式确定个*=一式中：功，f/1.冷流体的入口、出口温度，C;7；-壁面平均温度，七；因为换热器内管为紫铜管，其导热系数很大，且管壁很

3、薄，故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等，用乙.来表示，管外为蒸汽冷凝，因此，将壁面平均温度近似视为蒸汽的温度，口保持不变。传热面积(内)：S1JIdi1.1.式中：4一传热管内径，m1.1.传热管测地段的实际长度，m由热量衡算式:2=wgfJVp其中质量流量由下式求得:叱=36()()式中：匕一冷流体在套管内的平均体积流及，m3h;冷流体的定压比热，kJ/(kgC);。一冷流体的密度，kgn1.%和乃可依据定性温度小,查得，心=号为冷流体进出口平均温度。电，3,Tm.,匕可实行肯定的测量手段得到。2.对流传热系数准数关联式的试验确定空气在管内作强制湍流，且被加热，准数关联式的形式为

4、:Mf=AR旋涡气泵；5.旁路调整阀；6.孔板流量计；7.风机出口温度(冷流体入口温度)测试点；8、9.空气支路限制阀；】0、11.蒸汽支路限制阀；12、13.蒸汽放空口；14.蒸汽上升主管路；15.加水口；16.放水口；17.液位计；18.冷凝液PI流口表5-1试验装置结构参数试验内管内径4(mm)20.00试验内管外径(mm)22.0试验外管内径。(mm)50试验外管外径Do(mm)57.0测成段(紫铜内管)长度/(m)1.00强化内管内插物(螺旋线圈)尺寸丝径h(mm)1节距H(mm)40加热釜操作电压200伏操作电流410安2试验测量手段流量的测定：孔板流量计与压力传感器与数字显示仪表

5、组成空气流砧计。空气流肽由F式计算：=I8.1I3（PF2,式中：Vto20t下的体积流量；AP一孔板两端压弟，KPa（即数字显示仪表读数）由于被测管段内温度的变更，还需对体积流俄进行进一步的校正：=n-,hi293式中：V1.试验条件下（管内平均温度）下的空气流量，m3h;Ji-换热器管内平均温度，C温度测量：a）空气进、出传热管测量段的温度由电阻温度计测量，可由数字显示仪表干脆读出.b）管外壁面平均温度TJC）,由数字式吆伏计测出与该温度对应的热电势E（mv,热电偶是由铜一康铜蛆成），将E值代入公式:TWc1.C）=1.2705+23.518E（mv）计算得到。五、试龄方法与步It1 .试

6、验前的打算检查工作向蒸汽发生器中加水至液位计上端红线处。向冰水保温瓶中加入适量的冰水,并将冷端补偿热电偶插入其中。检查空气流及旁路调整阀是否全开。检杳蒸汽管支路各限制阀是否已打开，保证蒸汽和空气管线畅通C接通电源总闸，设定加热电压，启动电加热器开关，起先加热。2 .试脸操作A.人工试验操作合上电源总开关。打开加热电源开关,设定加热电压（不得大于200V）,直至有水蒸气冒出，在整个试验过程中始终保持换热器出口处有水蒸气。启动风机，用放空阀来调整流量，在肯定的流量下,稳定5-10分钟后分别测豉空气的流房、空气进出口温度、壁面温度。变更流量，待流所稳定后再分别测盘空气的流地、空气进、出11温度、壁面

7、温度后接着试验。试验结束后，依次关闭加热电源、风机和总电源。一切曳原。B.运用计算机自动限制试验启动计弟机并依据操作说明进行操作；合上电源总开关、加热电源开关，设定加热电压（不得大于2。OV）,直至有水蒸气冒出，在整个试鼎过程中始终保持换热器出11处有水蒸气；计算机数据采集a.用放空阀调整流球，待操作稳定后，用计算机分别对空气流量、空气进出口温度、换热器水蒸勺温度进行采集；b变更空气流量，待操作稳定后，分别用计算机测量空气流量、空气进出口温度、水蒸气温度；c用计兑机对所得试验数据进行计算和整理，得出试验结果，并通过显示器显示或打印出来。六、试没留意率91.刚刚起先加热时，加热电压可在180V左

8、右，但不能过大；2 .由于采纳热电偶测温，所以试脸前要检查冰桶中是否有冰水混合物共存，检杳热电偶的冷端是否全部浸没在冰水混合物中；3 .检查蒸汽发生器中的水位是否在正常,范的内，特殊是每个试脸结束后，进行下一个试验之前，假如发觉水位过低，应与时补给水量；4 .必需保证蒸汽上升管线的畅通。在给蒸汽发生器电压之前，两蒸汽支路限制阀之必需全开。在转换支路时，应先开启须要的支路阀，再关闭另一侧，且开启和关闭限制阀要缓慢，防止管线截断或蒸汽压力过大突然喷出；5 .必需保证空气管线的畅通。在接通风机电源之前，两个空气支路限制阀之一和旁路调整阀必需全开。在转换支路时，应先关闭风机电源，然后开启和关闭限制阀；

9、6调整流量后，应至少稳定510分钟后读取试验数据.七、试波数据整理1 .将一般管试验数据填入表一。并以一组数据为例写出计算过程；2 .将粗糙管试验数据填入表二。并以蛆数据为例写出计算过程；3 .以Re为横坐标，以Nu/Pr。，为纵坐标，将上述表中数据绘制在同一双对数坐标图中；4 .对试验结果进行分析与探讨。表1一般管试验记录1234567传热管内径dm0.0020.0020.0020.0020.0020.0020.002流通截面枳A,11f3.143.143.143.143.143.143.14孔板压差(KPa)0.150.480.911.471.982.492.95空气口温度t11(cC)2

10、6.232.334.736.838.940.842.4空气出口温度tt2(rc)75.173.973.172.272.372.472.6壁面热电势E(mv)4.154.134.124.124.124.114.10表2股管数据整理1234567壁面温度TWCC)98.998.498.298.297.997.797.4平均温差Atm(C)43.841.941.441.240.038.937.3管内平均温度50.53.153.954.555.656.657.tnJC)65P(kgm3)1.0911.0831.0861.0781.0751.0711.068Cp1.0051.0051.0051.0051.0051.0051.005Pr0.6980.6970.6970.6970.6970.6970.696*1002.8302.8472.8542.8582.8462.8722.878*100OOO1.961.971.981.981.991.992.00流通截面积A,rtf*10-43.143.143.143.143.143.143.14管内流险V1(m3h)6.1712.7919.0625.7131.0335.8839.97空气