传热系数K和给热系数α的测定详解.ppt

传热系数K和给热系数α的测定 * * 1 实验目的 2 实验原理 Contents 3 传热系数K和给热系数α的测定 4 5 实验组织 6 实验流程和实验步骤 原始数据表 一 实验目的 了解给热系数测定的实验组织方法； 学会给热系数测定的试验数据处理方法； 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。 二 实验原理 间壁式换热装置 ： 由热流体对固体壁面的对流给热，固体壁面的热传导和固体对冷流体的对流给热三个传热过程所组成。 传热过程的参数共有13个，采用因次分析方法 ：π=13-4=9个无因次数群 简化工程处理方法 过程分解和过程合成法 ： 该方法的基本处理过程是将研究的对象分解成两个或多个子过程 。即： 分别对α1、α2进行研究： 无因次处理得： 三 传热系数K的实验测定 热量衡算式: 传热速率式: 其中： 两式联立，得： 给热系数α的实验测定 热量衡算式： 传热速率式： 其中： 两式联立，得： * * 四 实验组织方法 qc----空气流量计1个； t1、 t2 -----冷流体进、出口温度计2个； T-----水蒸汽温度计1个； tw上、 tw下 -----上壁温、下壁温温度计2个； P ---装1个压力表； 配上套管换热器、蒸汽发生炉、疏水器、阀门管路、凉水塔系统组成如下实验装置。 五 实验流程和实验步骤 实验步骤 先开蒸汽发生炉，待上壁温开始升温后，开空气输送开关，调节转子流量计流量 ； 打开不凝性气体放气阀，“开-关”重复2次； 整个实验操作控制蒸汽压力恒定在0.04Mpa以下某一刻度，改变唯一操作变量即空气转子流量计阀门开度，达到改变流速的目的； 实验布点采用小流量和大流量分别布点集中原则，因为是直线原因； 待冷流体出口温度显示值保持5min以上不变时方可同时采集实验数据； 实验结束时，先关蒸汽进口调节阀，保持空气继续流动10min，以足够冷却壁温，保护热电偶接促正常。 六 原始数据表 装置号： d外=19 mm ,δ=1.5mm，L=1.3m 时间 时间 序号 蒸汽压力 Mpa 蒸汽温度 ℃ 空气流量 L/h 空气进口 ℃ 空气出口 ℃ 下端壁温 ℃ 上端壁温 ℃ 1 2 3 4 5 6 * * 数据处理注意事项： 1）干空气在定性温度下物性数据内插法求取； 2）换热面积和流通面积的区别； 3）在已求取干空气在定性温度下物性数据和给热系数α的 情况下，求出Nu=a0RebPrc中的常数a0、b（c=0.4） （注意是 用一个大组5位同学的数据点连成曲线，求曲线的截距和斜 率，不是某两位同学的数据点。因此一个大组的每位同学每 人处理一组数据后要合作完成最后一项工作。） * * 1）何为因次分析法？ 2）影响对流传热系数的主要因素有哪些？ 3）如何强化空气方的传热系数？ 4）该实验过程传热的阻力主要在那里？ 思考题