对流给热系数测定实验报告

实验名称:

对流给热系数测定实验

一、 实验目的

1. 测定水蒸汽在圆直水平管外冷凝给热系数α0及冷流体(空气或水)在圆直水平管内的强制对流给热系数αi。

2. 观察水蒸汽在圆直水平管外壁上的冷凝状况。 3 掌握热电阻测温方法。

4 掌握计算机自动控制调节流量的方法。

5 了解涡轮流量传感器和智能流量积算仪的工作原理和使用方法。 6 了解电动调节阀 压力传感器和变频器的工作原理和使用方法。 7 掌握化工原理实验软件库的使用。

二、实验装置流程示意图及实验流程简述

2途经阀○6、阀○7由蒸汽分布管进入套管换热器的环隙通道，冷凝水蒸汽自蒸汽发生器○

9、阀○8排入水沟。 水由阀○

4或电动调节阀○5、12控制的旋涡气泵产生的空气依次经过阀○冷流体水或来自由变频器○

13、10进入套管换热器的内管，涡轮流量计○水或空气流量调节阀○被加热后排入下水道或放空。

三、简述实验操作步骤及安全注意事项

空气~水蒸汽系统

1. 开启电源。依次打开控制面板上的总电源、仪表电源。

1, 调节手动调节阀○10使风量最大。 2. 启动旋涡气泵○

9、阀○8，排除套管环隙中积存的冷凝水，然后适当关小3. 排蒸汽管道的冷凝水。打开阀○

8，注意阀○8不能开得太大，否则蒸气泄漏严重。 阀○

6，蒸汽从蒸汽发生器○2沿保温管路流至阀○7；慢慢打开阀○7，4. 调节蒸汽压力。打开阀○

蒸汽开始流入套管环隙并对内管的外表面加热，控制蒸汽压力稳定在0.02MPa, 不要超过

0.05MPa，否则蒸汽不够用。

5. 分别测定不同流量下所对应的温度。当控制面板上的巡检仪显示的11个温度、压力数据及智能流量积算仪上显示的空气流量稳定后，记录下最大空气流量下的全部的温度、压力、

6，分别取最大空气流量的1/2及1/3，分别记录下相应流量下的流量数据。然后再调节阀○

稳定的温度和压力数据，这样总共有3个实验点。 7和阀○6，关闭仪表电源及总电源。 6. 实验结束后，关闭蒸汽阀○

水~水蒸汽系统

操作步骤、方法基本上同空气~水蒸汽体系一样，只是冷流体由空气改为冷水，实验点仍然取3个。

注意事项

1 一定要在套管换热器内管输入以一定量的水或空气，方可开启蒸汽阀门，且必须在排除蒸汽管线上原积存的冷凝水后，才可把蒸汽通入套管换热器中。 2 操作过程中，压力一般控制在0.05Mpa以下。

3 开始通入蒸汽时，要缓慢通入换热器中，由‘冷态’变为‘热态’不得少于20分钟。

四、实验装置的主要设备仪器一览表

表1 主要实验仪器设备一览表 设备仪器名称 紫铜管 外套玻璃管 漩涡气泵 压力表 电动调节阀 型号规格 直径112*6 mm XGB-12型 QSVP-16K 主要参数 直径16*1.5 mm 长度1010mm 长度1010 mm 风量0-90 m3/h 风压 12kPa 0-0.1MPa 备注 涡轮流量计 LWQ-15型 五、学习体会与建议

实验中，冷凝水不及时排走，附着在管外壁上，增加了一项热阻，降低了传热速率。在外管最低处设置排水口，及时排走冷凝水。采用不同压强的蒸汽进行实验，对α关联式基本无影响。因为α∝(ρ2gλ3r/μd△t)1/4，当蒸汽压强增加时，r和△均增加，其它参数不变，故(ρ2gλ3r/μd△t)1/4变化不大，所以认为蒸汽压强对α关联式无影响

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