传热系数测定实验

传热系数测定实验

一、 实验目的

1、 掌握对流系数a2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：

q1 M1Cp,1(T1 T2) （1） q2 M2Cp,2(t2 t1) （2）

q1 q2

q

2

（3）

又有传热速率为：

q KA tm

得：

M1Cp,1 T M2Cp,2 t

式中：

2

KA tm （4）

T T1 T2 t t2 t1

M1 V1

M1 V2

A N d l

t1 t2

tm

1ln t2

t1 T1 t2 t2 T2 t1

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：

K

M1Cp,1 T M2Cp,2 t

2A tm

q1 q2q

2A tmA tm

（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N 12根， 外径d外 22mm=0.022m, 壁厚 2mm=0.002m, 长l 7m

五、 实验数据处理 已知20

m

m 内径为：d d外 2 0.022 2 0.002 0.018

o

kg 998.2C时水的密度为：

3

Cp,1 4.175 K

Cp,2 4.184 K

现以第四组实验数据计算：

M1 V1 998.2 1640 10 3 1637kgM2 V2 998.2 500 10 3 499.1kg

q1 M1Cp,1(T1 T2)

1637 4.175 (37.2 33.2) 27338.7KJq2 M2Cp,2(t2 t1)

499.1 4.184 (20.7 13.1) 15870.6KJ

q q1 q227338.7 15870.62

2

21604.65KJ

t1 T1 t2 37.2 20.7 16.5oC t2 T2 t1 33.2 13.1 20.1o

C

t

t1 t2

mln1 t2

16.5 20.1 18.242CoIn16.5

20.1

P t2 t1T 20.7 13.1 1.91 T237.2 33.2

R T1 T237.2 33.21t

2 t120.7 13.11.9

qqK

A tmN dl tm

21604.65KJ 249.462

m h K12 3.14 0.018 7 18.242

同理

KJK 171.39第一组实验数据时：

KJK 197.82第二组实验数据时：

KJK 220.13第三组实验数据时：

KJK 220.36第五组实验数据时：

KJK 245.63第六组实验数据时：

KJK 275.28第七组实验数据时：

KJK 329.89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？

m h K m h K m h K m h K m h K m h K m h K

222222

2

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。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1a4i.html