2011年下学期化工原理实验讲义

化工原理实验讲义（目录）

实验1 流体阻力系数测定实验 ..................................... 1

一、实验目的 ..................................................................................................... 1 二、实验内容 ..................................................................................................... 1 三、实验原理 ..................................................................................................... 1 四、实验装置 ..................................................................................................... 2 五、实验方法及注意事项 .................................................................................... 2 六、实验数据记录与处理 .................................................................................... 2 七、报告内容 ..................................................................................................... 3 八、思考题 ........................................................................................................ 3 九、设备的主要技术数据 .................................................................................... 3

实验2 离心泵性能测定实验 ........................................ 5

一、实验目的 .............................................................................................................................. 5 二、实验内容 .............................................................................................................................. 5 三、实验原理 .............................................................................................................................. 5 四、实验装置 .............................................................................................................................. 7 五、实验方法 .............................................................................................................................. 8 六、数据记录与处理 .................................................................................................................. 8 七、报告内容 .............................................................................................................................. 9 八、设备主要技术参数 .............................................................................................................. 9

实验3 恒压过滤常数测定实验 ..................................... 11

一、实验目的 ............................................................................................................................ 11 二、实验内容 ............................................................................................................................ 11 三、实验原理 ............................................................................................................................ 11 五、 实验设备及流程 .............................................................................................................. 12 六、实验方法及操作步骤 ........................................................................................................ 12 七、注意事项 ............................................................................................................................ 13 八、主要仪器技术参数 ............................................................................................................ 13 九、思考题 ................................................................................................................................ 13

实验4 传热综合实验 ............................................. 14

一、实验目的 ............................................................................................................................ 14 二、实验原理 ............................................................................................................................ 14 三、实验装置及流程 ................................................................................................................ 16 四、实验方法及步骤 ................................................................................................................ 16 五、注意事项 ............................................................................................................................ 17 六、数据记录与处理 ................................................................................................................ 17 七、报告内容 ............................................................................................................................ 19 八、设备主要技术参数 ............................................................................................................ 19

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化工原理实验讲义（目录）

实验5 填料塔流体力学特性实验 ................................... 21

一、实验目的 ............................................................................................................................ 21 二、实验原理 ............................................................................................................................ 21 三、实验装置 ............................................................................................................................ 22 四、实验方法与步骤 ................................................................................................................ 22 五、实验数据记录与处理 ........................................................................................................ 23 六、实验报告 ............................................................................................................................ 23 七、思考题 ................................................................................................................................ 24

实验6 精馏实验 ................................................ 25

一、实验目的 ............................................................................................................................ 25

二、实验内容 ............................................................................................................................ 25 三、实验原理 ............................................................................................................................ 25 四、实验装置与流程 ................................................................................................................ 26 五、实验步骤 ............................................................................................................................ 28 六、注意事项 ............................................................................................................................ 30 七、报告内容 ............................................................................................................................ 30 八、实验数据记录与处理 ........................................................................................................ 30 九、附录 .................................................................................................................................... 31 十、思考题 ................................................................................................................................ 33

实验7 液液萃取传质单元高度的测定实验 ............................ 34

一、实验目的 ............................................................................................................................ 34

二、基本原理 ............................................................................................................................ 34 三、实验装置 ............................................................................................................................ 36 四、实验数据记录与处理 ........................................................................................................ 38 五、实验报告 ............................................................................................................................ 39 六、附录 .................................................................................................................................... 40

实验8 干燥速率曲线测定实验 ..................................... 42

一、实验目的 ............................................................................................................................ 42 二、实验内容 ............................................................................................................................ 42 三、实验原理 ............................................................................................................................ 42 四、实验装置 ............................................................................................................................ 44 五、操作方法 ............................................................................................................................ 44 六、注意事项 ............................................................................................................................ 45 七、实验数据表 ........................................................................................................................ 45 八、思考题 ................................................................................................................................ 46

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化工基础实验讲义（实验内容）

实验1 流体阻力系数测定实验

一、实验目的

⒈学习直管摩擦阻力△Pf、直管摩擦系数λ的测定方法。 ⒉掌握直管摩擦系数λ与雷诺数Re之间关系及其变化规律。 ⒊学习压强差的几种测量方法和技巧。

⒋掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法。

二、实验内容

⒈测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数λ。

⒉测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re之间关系曲线和关系式。

三、实验原理

流体在管道内流动时，由于流体的粘性作用和涡流的影响会产生阻力。流体在一定长度等直径的水平圆管内流动时，其管路阻力引起的能量损失由伯努利方程计算为：

?pf?p1?p2??p。

流体在直管内流动阻力的大小与管长、管径、流体流速和管道摩擦系数有关，它们之间存在如下关系。

lu2hf????? (1)?d22d?pf2d?p????? (2)

?lu2?lu2?udRe? (3)?pf?

式中：

管径，m;

直管阻力引起的压强降，Pa； 流速， m/s； 流体的密度，kg/m3； 流体的粘度，N·s/m2。

d —— △pf —— u —— ρ —— μ ——

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化工基础实验讲义（实验内容）

d—— 管径，m;

△pf—— 直管阻力引起的压强降，Pa； u—— 流速， m/s； ρ—— 流体的密度，kg/m3； μ—— 流体的粘度，N·s/m2。

直管摩擦系数λ与雷诺数Re之间有一定的关系，这个关系一般用曲线来表示。在实验装置中，直管段管长l和管径d都已固定。若流体温度一定，则流体的密度ρ和粘度μ也是定值（本实验以水作为流体）。所以本实验实质上是测定直管段流体阻力引起的压强降△Pf与流速u（流量V）之间的关系。

根据实验数据和式（2）可计算出不同流速下的直管摩擦系数λ，用式（2）计算对应的Re，从而整理出直管摩擦系数和雷诺数的关系，绘出λ与Re的关系曲线。

四、实验装置

实验装置流程示意图如图一、图二所示。

五、实验方法及注意事项

1、向储水槽内注蒸馏水，直到水满为止

2、 大流量状态下的压差测量系统，应先接电预热10～15分钟，观察数字仪表的初始值并记录，启动离心泵后用阀门2调节流量； 3、检查导压系统有无气泡存在。

当流量为0时打开B1，B2两阀门，若空气—水倒置U型管内两液柱的高度差不为0，则说明系统有气泡存在，需赶净气泡方可测取数据。

赶气泡的方法：将流量调至较大，排除导压管内的气泡，直至排净为止。

4、 测取数据顺序可从大流量到小流量，也可从小流量之大流量，一般测15～20组。

5、 待数据测量完毕，关闭流量调节阀，切断电源。

实验过程中注意事项：

⑴利用压力传感器测大流量下的△P时，应切断空气

六、实验数据记录与处理

实验数据记录表

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化工基础实验讲义（实验内容）

实验序流号

量直管压差△P △ P 温度流速（L/h） （KPa） (mmH2O) (Pa) （℃） (m/s) Re λ 七、报告内容

⒈将实验数据和数据整理结果列在表格中，并以其中一组数据为例写出计算过程。 ⒉在合适的坐标系上标绘直管λ～Re 关系曲线。

八、思考题

(1)为什么实验数据测定前首先要赶尽设备和测压管中的空气?怎么赶气? (2)想一想，有什么办法可以检查系统中的气是否排净?

(3)以水为工作流体所测得的λ～Re曲线能否应用于空气，如何应用?

(4)不同管径、不同水温下测定的λ～Re数据能否关联在同一条曲线上?为什么？ (5)如果测压口、孔边缘有毛刺或安装不正，对静压的测量有何影响? (6)如果要增加实验中雷诺数Re的范围，可采取哪些措施?

九、设备的主要技术数据

1.被测直管段：

管径 管长

第一套d=7.0mm

测量范围

精度

第一套d=7.5mm

2.玻璃转子流量计：

3.压差传感器： 型号： 4.数显表： 型号： 5.离心泵： 型号：

LZB—25 LZB—10 LXWY PD139

100～1000（L/h） 1.5 10～100（L/h）

测量范围：

测量范围：

2.5

200 KPa

0～200KPa

WB70/055 流量： 20～200（L/h） 扬程：19～13.5（m）

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化工基础实验讲义（实验内容）

电机功率： 550W 电流： 1.35A 电压：380（V）

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化工基础实验讲义（实验内容）

实验2 离心泵性能测定实验

一、实验目的

(1)了解离心泵的构造与操作；

(2)测定离心泵在—定转速下的特性曲线， (3)测定离心泵出口阀门开度—定时的管路特性曲线 (4)了解离心泵的工作点与流量调节。

二、实验内容

⒈练习离心泵的操作。

⒉测定某型号离心泵在一定转速下，H（扬程）、N（轴功率）、h（效率）与qv（流量）之间的特性曲线。

3. 测定离心泵出口阀门开度—定时的管路特性曲线

三、实验原理

离心泵是最常见的液体输送设备。在一定的型号和转速下，离心泵的扬程H、轴功率及 效率η均随流量QV而改变。通常通过实验测出H—qv、N—qv及 η—qv关系，并用曲线表示之，称为特性曲线。特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据。

（－）泵特性曲线的具体测定方法如下： 1、qv的测定

fK

2、 H的测定 qv?在泵的吸入口和压出口之间列柏努利方程

22Pv出P?v?出Z????H?Z出???H?入－出?g2g?g2g 22P?Pv?vH?(Z出?Z?)?出??出??H?入－出?g2g

式中H?入－出是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力(不包括泵体内部的流动阻力所引起的压头损失)，当所选的两截面很接近泵体时，与柏努利方程中其它项比较，

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化工基础实验讲义（实验内容）

22v出?v??0。于是上H?入－出值很小，故可忽略，由于实验装置中泵出口和入口管径相同，故

2g式变为：

H?(Z出?Z?)?P?出?P?g

将测得的 (Z出?Z?)和 P的值以及计算所得的v入，v出代入上式即可求得H的值。 ?出?P3、 N的测定

功率表测得的功率为电动机的输入功率。由于泵由电动机直接带动，传动效率可视为1.0，所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。即： 泵的轴功率N＝电动机的输出功率，kW

电动机的输出功率＝电动机的输入功率×电动机的效率。

泵的轴功率＝功率表的读数×电动机效率，kw。

4、η的测定 ??

Ne NHqv?gHqv?Ne?? kW

1000102式中: η——— 泵的效率

kw

N———泵的轴功率

Ne———泵的有效功kw 率

H———泵的压头 qv———泵的流量 ρ———水的密度，

m m3/s kg/m3

（二）管路特性曲线

当离心泵安装在特定的管路系统中工作时，实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路特性有关，也就是说，在液体输送过程中。泵和管路二者是相互制约的。

管路特性方程：H?f(qv) 泵的特性方程：He??(qv)

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化工基础实验讲义（实验内容）

联立求解两方程得管路特性曲线和泵特性曲线的交点即为泵的工作点。 操作条件一定时，对管路进出口列伯努利方程

22vApAvBpHA???He?HB??B?Hf2g?g2g?gHe??H??p?v??Hf?g2g2

在一定的管路中，在一定条件下进行操作时，?H和可表示为：

K??Z??P ?g?p均与流量无关，两者之和为定值，?g若进出口动能变化忽略，则He?K?Hf

???qv????22?d?qv??l?lev2l?le?4?l?le8?(l?l)Hf?????????2?25eqv2

d2gd2gd?4?dgd?2g16B?8?(l?le)

?2d5g2对—特定的管路系统列伯努利方程，可导出：

He?K?Bqv2 式中：

H——

qV

管路所需的压头，m 流量，m3/s

——

从上式看出：①在固定管路中输送液体时，管路所需的压头H e随被输送流体的流量qv的平方而变(湍流状态)。该关系标在相应坐标纸上，即为管路特性曲线。②该线的形状取决于系数K和B，也就是说，取决于操作条件和管路的几何条件，与泵的性能无关。

四、实验装置

该实验与流体阻力测定实验、流量计性能测定实验共用图1所示的实验装置流程图。

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化工基础实验讲义（实验内容）

五、实验方法

1. 出水槽16内应有水；

2.检查流量调节阀10，压力表8的开关及真空表9的开关是否关闭（应关闭）；

3.启动离心泵，缓慢打开调节阀10至全开。待系统内流体稳定，即系统没有气体，打开压力表和真空表的开关，方可测取数据；

4.测取数据的顺序可从最大流量之0，或反之。要求测10～15组数据； 5.每次测量同时记录：流量、压力表、真空表、功率表的读数及流体温度；

6. 以上为某一转速下，泵的特性曲线的测定步骤，若测定管路特性曲线，则要求固定阀门的某开度，用变频器调节离心泵电机频率，从而改变泵的转速可得到管路特性，每改变电机频率一次（频率调节范围为0～50Hz），记录以下数据：涡轮流量计的频率，泵入口真空度，泵出口压力。

7.实验结束，关闭调节阀，停泵，切断电源。

六、数据记录与处理

1. 数据记录：

一、离心泵特性实验数据记录与处理表

实验编号 f qv P真 P压 T H N电机 N η 第8页（共46页）

化工基础实验讲义（实验内容）

二、管路特性实验数据记录与处理表

实验编号 f电机 f qv P真 P压 T He 七、报告内容

⒈ 将实验数据和计算结果列在数据表格中，并以一组数据进行计算举例。

⒉ 在合适的坐标系上标绘离心泵的特性曲线，并在图上标出离心泵的各种性能（泵的型号和转速、高效率区）。 ⒊ 回答下列思考题：

⑴ 试分析实验数据，看一看，随着泵出口流量调节阀开度的增大，泵入口真空表读数是减少还是增加，泵出口压强表读数是减少还是增加。为什么?

⑵ 本实验中，为了得到较好的实验结果，实验流量范围下限应小到零，上限应尽量的大。为什么?

⑶ 离心泵的流量，为什么可以通过出口阀来调节?往复泵的流量是否也可采用同样的方法来调节。为什么?

(4) 什么情况下会出现“汽蚀”现象?

(5)管路特性曲线的形状与泵的性能有关吗?它取决于哪些因素?改变管路特性曲线的方法有哪些?

(6)为什么离心泵启动时要关闭出口阀？

(7)正常工作的离心泵，在其进口管上设阀门是否合理？为什么？

(8) 本实验中，为了得到较好的实验结果，实验流量范围下限应小到零，上限应尽量的大。为什么?

八、设备主要技术参数

设备号 真空表测压位置管内径（m） 1 0.025 2 0.025 第9页（共46页）

化工基础实验讲义（实验内容）

压力表测压位置管内径（m） 0.025 0.025 0.18 60% 0～1.0kW －0.1～0MPa 0～0.25MPa 78.78 两取压口之间垂直高度差h 0(m) 0.18 电机效率 功率测量量程 真空表测量范围 压力表测量范围 涡轮流量计常数K（S/L）

60% 0～1.0kW －0.1～0MPa 0～0.25MPa 76.60 第10页（共46页）

化工基础实验讲义（实验内容）

实验3 恒压过滤常数测定实验

一、实验目的

⒈ 了解真空抽滤机的构造、过滤工艺流程和操作方法。

⒉ 掌握恒压过滤常数K、qe、τe的测定方法，加深对K、qe、τe的概念和影响因素的理解。

⒊ 学习滤饼的压缩性指数s和物料常数k的测定方法。

二、实验内容

测定不同压力下恒压过滤的过滤常数K、qe、τe。

三、实验原理

过滤是利用过滤介质进行液—固系统的分离过程，过滤介质通常采用带有许多毛细孔的

物质如帆布、毛毯、多孔陶瓷等。含有固体颗粒的悬浮液在一定压力的作用下液体通过过滤介质，固体颗粒被截留在介质表面上，从而使液固两相分离。

在过滤过程中，由于固体颗粒不断地被截留在介质表面上，滤饼厚度增加，液体流过固体颗粒之间的孔道加长，而使流体流动阻力增加。故恒压过滤时，过滤速率逐渐下降。随着过滤进行，若得到相同的滤液量，则过滤时间增加。 恒压过滤方程

(q?qe)2?K(???e) （1）

q2?2qqe?K?

式中：q—单位过滤面积获得的滤液体积，m3 / m2； qe—单位过滤面积上的虚拟滤液体积，m3 / m2；

τ—实际过滤时间，s；

τe—虚拟过滤时间，s； K—过滤常数，m2/s。 将式（1）进行变形可得：

?q?12q?qe （2） KK第11页（共46页）

化工基础实验讲义（实验内容）

以τ/q对q在普通直角坐标系中作图，得到一直线，该直线的斜率为1/K，截距为2qe/K，进而球的过滤常数K和虚拟滤液量qe

qe2?K?e （3）

2?p1?s?s 过滤常数的定义式： K? （4） ?2k?1pr0?? 两边取对数

因k?lgK?(1?s)l?gp?lgk ( 2 (5)

1?常数，故K与Δp的关系在对数坐标上标绘时应是一条直线，直线的斜率?r0?为(1-s)，由此可得滤饼的压缩性指数s，然后代入式（4）求物料特性常数k。

五、 实验设备及流程

恒压过滤实验流程示意图

1─滤浆槽; 2─过滤漏斗; 3─搅拌电机; 4─真空旋塞. 5─积液瓶; 6─真空压力表; 7─针型放空阀; 8─缓冲罐.

9─真空泵; 10─放液阀; 11─真空胶皮管.

如下图所示，滤浆槽内配有一定浓度的碳酸钙悬浮液，用电动搅拌器进行均匀搅拌(浆

液不出现旋涡为好)。启动真空泵，使系统内形成真空达指定值。滤液在计量瓶内计量。

六、实验方法及操作步骤

1. 系统接上电源，启动电动搅拌器，待槽内浆液搅拌均匀，将过滤漏斗按流程图所示安

装好，固定于浆液槽内。

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化工基础实验讲义（实验内容）

2. 打开放空阀 7 关闭旋塞 4 及放液阀 10。

3. 启动真空泵，用放空阀 7 及时调节系统内的真空度，使真空表的读数稍大于指定值，然后打开旋塞 4 进行抽滤。此后时间内应注意观察真空表的读数应恒定于指定值。当计量瓶滤液达到100ml刻度时按表计时，做为恒压过滤时间的零点。记录滤液每增加50 ml所用的时间。当计量瓶读数为800 ml时停止计时，并立即关闭旋塞 4。

4. 把放空阀 7 全开，关闭真空泵，打开旋塞 4，利用系统内的大气压和液位高度差把吸附在过滤介质上的滤饼压回槽内，放出计量瓶内的滤液并倒回槽内，以保证滤浆浓度恒定。卸下过滤漏斗洗净待用。

5. 改变真空度重复上述实验。

6. 分别选用真空度为0.05、0.06、0.07、0.08Mpa，测定过滤常数K， qe，τe 及s，k。

七、注意事项

(1)过滤漏斗如图安装，在滤浆中潜没一定深度，让过滤介质平行于液面，以防止空气被抽入造成滤饼厚度不均匀。

(2)用放空阀 7 调节。控制系统内的真空度恒定，以保证恒压状态下操作。 (3)电动搅拌器为无级调速使用方法:

A.系统接上电源，打开调速器开关，将调速钮从\小\至\大\位启动，不允许高速挡启动，转速状态下出现异常时或实验完毕后将调速钮恢复最小位。 B.为安全，使用时应接地线。

C.启动搅拌前，用手旋转一下搅拌轴以保证顺利启动搅拌。

八、主要仪器技术参数

过滤板: 160×180×11（mm）。 滤布： 过滤面积A＝0.00423 m

2

九、思考题

1、当操作压力增强一倍，其K值是否也增加一倍？要得到同样的过滤液，其过滤时间是否缩短一半？

2、恒压过滤时，欲增加过滤速率，可行的措施有哪些？

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化工基础实验讲义（实验内容）

实验4 传热综合实验

一、实验目的

⒈通过对空气—水蒸气简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数α的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。并应用线性回归分析方法，确定关联式Nu=ARemPr0.4中常数A、m的值。

⒉通过对管程内部插有螺旋线圈的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究，测定其准数关联式Nu=BRem中常数B、m的值和强化比Nu/Nu0，了解强化传热的基本理论和基本方式。

二、实验原理

1．对流传热系数α的测定 根据总传热速率方程

K?Q?tm?Si11?1???K???0

因为α远小于α0和λ，即α≈K，所以

??Q

?tm?Si式中： α

—— 管内流体对流传热系数，W/(m2?℃) —— 管内传热速率，W —— 管内换热面积，m2 —— 对数平均温差，℃

Q Si Δtm

①对数平均温差由下式确定：

?tm?(tw?t1)?(tw?t2)

(tw?t1)ln(tw?t2)式中：t1，t2 — 冷流体的入口、出口温度，℃；

tw — 壁面平均温度，℃。

因为传热管为铜管，其导热系数很大，而管壁又薄，故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等，用tw 来表示。

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化工基础实验讲义（实验内容）

空气入传热管测量段前的温度t1（℃）和空气出传热管测量段的温度t2（℃）由电阻温度计测量，可由数字显示仪表直接读出。

管外壁面平均温度Tw（℃）由数字式毫伏计测出与其对应的热电势E(mv，热电偶是由铜—康铜组成)，再由E根据公式计算：Tw(℃)=8.5+21.2678×E(mv) 。

②管内换热面积

S??dL

式中：d—内管管内径，m；

L—传热管测量段的实际长度，m。 ③传热速率 由热量衡算式：

Q?Wcp(t2?t1) 其中质量流量由下式求得：

W?V? 3600式中：V—冷流体在套管内的平均体积流量，m3 / h；

cp—冷流体的定压比热，kJ / (kg·℃)； ρ—冷流体的密度，kg /m3。

Cp和ρ可根据定性温度tm查得， tm?t1?t2为冷流体进出口平均温度。 2V?Vt1?273?tm273?t1?P

Vt1?23.80?式中：?P—孔板流量计两端压差，KPa；

t1 —流量计处温度，也是空气入口温度，℃；

Vt1—流量计处体积流量，也是空气入口体积流量，m3/h。

⒉对流传热系数准数关联式的实验确定

流体在管内作强制湍流，被加热状态，准数关联式的形式为

Nu?ARemPrn

其中：

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化工基础实验讲义（实验内容）

cp??ddv?Nu?；Pr?；Re????

物性数据λ、 cp、ρ、μ可根据定性温度tm查得。经过计算可知，对于管内被加热的空气，普兰特准数Pr变化不大，可以认为是常数，则关联式的形式简化为：

Nu?ARemPr0.4

这样通过实验确定不同流量下的Re、Pr和Nu，然后用线性回归方法确定A和m的值。 3.强化传热简介

它能减小设计的传热面积，以减小换热器的体积和重量；提高换热器的换热能力；使换热器能在较低温差下工作；并能减少换热器的阻力以减少换热器的动力消耗，更有效的利用能源和资金。强化传热的方法有多种，本实验装置是采用在换热器内管插入螺旋线圈的方法来强化传热。

螺旋线圈的结构图如图1所示，螺旋线圈由直径3mm以下的铜丝和钢丝按一定节距绕成。将金属螺旋线圈插入并固定在管内，即可构成一种强化传热管。在近壁区域，流体一面由于螺旋线圈的作用而发生旋转，一面还周期性的受到线圈的螺旋金属丝的扰动，因而可以使传热强化。

数据处理与上述类似，不同之处是它的准数关联式为：Nu=BRem。通过实验确定不同流量下的Re与Nu，然后用线性回归方法确定B和m的值。然后将强化管求得的数据代入普通管准数关联始终计算Nu0，在计算强化比Nu/Nu0。

三、实验装置及流程

实验装置流程示意图如附图所示。

四、实验方法及步骤

1、实验前的准备和检察工作

⑴向电加热釜加水至液位计上端红线处；

⑵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；

⑶检查空气流量盘录调节阀是否全开，电压调节电位器是否旋至最左端（逆时针方向）； ⑷检查普通管支路各控制阀是否打开，保证蒸汽和空气管线的畅通； ⑸接通电源总闸，设定加热电压，启动电加热器开关，开始加热。

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化工基础实验讲义（实验内容）

2、实验开始

⑴一段时间后水沸腾，水蒸气自行冲入普通管换热器外壳，观察蒸汽排出口有衡量蒸汽排出，标志着实验可以开始。

⑵约加热十分钟后，启动鼓风机，保证试验开始时空气入口温度（t1）比较稳定。

⑶调节空气流量旁路阀的开度，使压差记得读数为所需的空气流量值（当旁路阀全开时，通过传热管的空气流量为最小值，全关时为最大值）。

⑷稳定5～10分钟左右可转动各仪表选择开关读取t1，t2，E值。 ⑸重复⑶和⑷共做9～10组数据（最小、最大流量一定要做）。 3、转换支路，重复步骤2的内容，进行强化管换热器的实验。 4、实验结束 ⑴关闭加热器开关

⑵过5分钟后关闭鼓风机，并将旁路全开。 ⑶切断总电源

⑷若需几天后再做实验，则应将电加热釜和冰水保温瓶中的水放干净。

五、注意事项

⒈由于采用热电偶测温，所以实验前要检查冰桶中是否有冰水混合物共存。检查热电偶的冷端，是否全部浸没在冰水混合物中。

⒉检查蒸汽加热釜中的水位是否在正常范围内。特别是每个实验结束后，进行下一实验之前，如果发现水位过低，应及时补给水量。

⒊必须保证蒸汽上升管线的畅通。即在给蒸汽加热釜电压之前，两蒸汽支路控制阀之一必须全开。在转换支路时，应先开启需要的支路阀，再关闭另一侧，且开启和关闭控制阀必须缓慢，防止管线截断或蒸汽压力过大突然喷出。

⒋必须保证空气管线的畅通。即在接通风机电源之前，三个空气支路控制阀之一和旁路调节阀必须全开。在转换支路时，应先关闭风机电源，然后开启和关闭控制阀。 ⒌调节流量后，应至少稳定5~10分钟后读取实验数据。

⒍实验中保持上升蒸汽量的稳定，不应改变加热电压，且保证蒸汽放空口一直有蒸汽放出。

六、数据记录与处理

表1 普通管实验数据记录

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化工基础实验讲义（实验内容）

设备装置号： 传热管内径： 传热管有效长度： 冷流体： 热流体： 空气流量读数?P（kPa） 空气入口温度t1（℃） 空气出口温度t2（℃） 热电偶读数E(mv) 空气平均温度tm（℃） 空气在入口处流量Vt1（m3/h） 管内空气平均流量Vtm（m3/h） 空气平均流速utm (m/s) 1 2 3 4 5 6 ?tm（kg/m3） 空气在 平均温度时 的物性 ?tm（Pa.s） ?tm（W/m2.℃） Cp（kJ/kJ.℃） 壁温tw（℃） 传热平均温差?tm（℃） 传热速率Q（W） 空气侧对流传热系数 ?Re Nu Pr Nu(Pr0.4) 特征数关联式 表2 强化管试验数据记录

设备装置号： 传热管内径： 传热管有效长度： 冷流体： 热流体： 孔板流量读数?P（kPa) 1 2 3 4 5 6 第18页（共46页）

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