提高总传热系数的有效途径

昆明理工大学实验报告

课题名称：

化工原理实验

实验名称： 总传热系数的测定

姓名：

成绩：

学号：

班级：

实验日期：

测定套管换热器中水—水物系在常用流速范围内的总传热系数K，分析强

实验内容： 化传热效果的途径。

总传热系数的测定

一、实验目的

1.了解换热器的结构，掌握换热器的操作方法。 2.掌握换热器总传热系数K的测定方法。

3.了解流体的流量和流向不同对总传热系数的影响

二、基本原理

在工业生产中，要完成加热或冷却任务，一般是通过换热器来实现的，即换热器必须在单位时间内完成传送一定的热量以满足工艺要求。换热器性能指标之一是传热系数K。通过对这一指标的实际测定，可对换热器操作、选用、及改进提供依据。

传热系数K值的测定可根据热量恒算式及传热速率方程式联立求解。 传热速率方程式：

Q=kS?tm （1）

通过换热器所传递的热量可由热量恒算式计算，即 Q=WhCph（T1－T2）=WcCpc（t2－t1）＋Q损 （2） 若实验设备保温良好，Q损可忽略不计，所以

Q=WhCph（T1－T2）=WcCpc（t2－t1） （3）

式中，Q为单位时间

1管道总传热系数

管道总传热系数是热油管道设计和运行管理中的重要参数。在热油管道稳态运行方案的工艺计算中，温降和压降的计算至关重要，而管道总传热系数是影响温降计算的关键因素，同时它也通过温降影响压降的计算结果。 1.1 利用管道周围埋设介质热物性计算K值

管道总传热系数K指油流与周围介质温差为1℃时，单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量，它表示油流至周围介质散热的强弱。当考虑结蜡层的热阻对管道散热的影响时，根据热量平衡方程可得如下计算表达式：

???Di?1?ln???1Di?Dn?11?KDe??????ln? （1-1）

?D?D2?2?D2wiLL??1n?????1式中：K——总传热系数，W/(m2·℃)；

（对于保温管路取保温层内外径的平均值，对于无De——计算直径，m；

保温埋地管路可取沥青层外径）；

Dn——管道内直径，m； Dw——管道最外层直径，m；

?1——油流与管内壁放热系数，W/(m2·℃)； ?2——管外壁与周围介质的放热系数，W/(m2·℃)； ?i——第i层相应的导热系数，W/(m·℃)；

Di，Di?1——管道第i层的内外直径，m，其中i?1,2,3...n

1管道总传热系数

管道总传热系数是热油管道设计和运行管理中的重要参数。在热油管道稳态运行方案的工艺计算中，温降和压降的计算至关重要，而管道总传热系数是影响温降计算的关键因素，同时它也通过温降影响压降的计算结果。 1.1 利用管道周围埋设介质热物性计算K值

管道总传热系数K指油流与周围介质温差为1℃时，单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量，它表示油流至周围介质散热的强弱。当考虑结蜡层的热阻对管道散热的影响时，根据热量平衡方程可得如下计算表达式：

???Di?1?ln???1Di?Dn?11?KDe??????ln? （1-1）

?D?D2?2?D2wiLL??1n?????1式中：K——总传热系数，W/(m2·℃)；

（对于保温管路取保温层内外径的平均值，对于无De——计算直径，m；

保温埋地管路可取沥青层外径）；

Dn——管道内直径，m； Dw——管道最外层直径，m；

?1——油流与管内壁放热系数，W/(m2·℃)； ?2——管外壁与周围介质的放热系数，W/(m2·℃)； ?i——第i层相应的导热系数，W/(m·℃)；

Di，Di?1——管道第i层的内外直径，m，其中i?1,2,3...n

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提高师德的有效途径

作者：王东

来源：《中国科技博览》2013年第37期

关键词：平等 自我批评 加强学习

摘要： 严于解剖自己，认真进行自我批评，是提高教师师德修养的重要方法。教师师德修养实质上是对自己高标准、严要求，不断克服自己头脑中旧的错误的道德观、教育观，逐步树立起科学的道德观、教育观的过程。教师要认真开展自我批评，严格解剖自己，勇于承认自己的缺点和不足之处，时刻对自己的品行进行反思，有则改之，无则加勉。同时还必须虚心听取别人的意见和批评，在别人对自己的评价中，更好地认识自己，改造自己。 分类号】：G715.1

教师的职责不仅仅是教书育人，知识的传授者，更是引导学生做人的引导者；新时期的师德是以教师对学生的爱为核心，有强烈的使命感和责任感。良好的师德师风，绝非一朝一夕能以形成，那是在不断学习的基础上，提高自律和反思，逐渐在社会上得到认可的言行规范。这就要求我们教师在教学的过程中不断学习、不断自律、不断反思、不断进取，形成共识、共为。我们必须从战略的高度，重视师德修养，提高师德水平。 1. 加强学习

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提高师德的有效途径

作者：王东

来源：《中国科技博览》2013年第37期

关键词：平等 自我批评 加强学习

摘要： 严于解剖自己，认真进行自我批评，是提高教师师德修养的重要方法。教师师德修养实质上是对自己高标准、严要求，不断克服自己头脑中旧的错误的道德观、教育观，逐步树立起科学的道德观、教育观的过程。教师要认真开展自我批评，严格解剖自己，勇于承认自己的缺点和不足之处，时刻对自己的品行进行反思，有则改之，无则加勉。同时还必须虚心听取别人的意见和批评，在别人对自己的评价中，更好地认识自己，改造自己。 分类号】：G715.1

教师的职责不仅仅是教书育人，知识的传授者，更是引导学生做人的引导者；新时期的师德是以教师对学生的爱为核心，有强烈的使命感和责任感。良好的师德师风，绝非一朝一夕能以形成，那是在不断学习的基础上，提高自律和反思，逐渐在社会上得到认可的言行规范。这就要求我们教师在教学的过程中不断学习、不断自律、不断反思、不断进取，形成共识、共为。我们必须从战略的高度，重视师德修养，提高师德水平。 1. 加强学习

传热系数测定的实验（水蒸气-空气体系）

一.实验目的

1.了解管套式换热器的结构

2.观察水蒸气在水平换热管外壁上的冷凝现象，判断冷凝类型

3.测定水蒸气—空气在换热器中的总传热系数K和对流给热系数a，加深对其概念和影响因素的理解。

4.学习线性回归法确定关联式Nu=ARempr0.4中常数A，m的值 5.掌握热电偶测量温度的原理和方法 二.实验原理

1.总传热系数的测定

在套管换热器中，环隙通以水蒸气，内管通冷空气，水蒸气冷凝放出热量加热空气。 当冷热液体在换热器内进行稳定传热时，该换热器同时满足热量衡算和传热速率方程，若忽略热损失，公式如下：Q=KAΔtm=qmcp(t2-t1) 三．实验内容

1.衡量水蒸气-空气通过换热器的总传热系数K对实验数据进行线性回归，求出准数方程 Nu=ARempr0.4中的常数A，M的值

2.通过计算分析影响总传热系数的因素 四.实验装置

来自蒸汽发生器的水蒸气进入不锈钢套管换热器，与来自风机的空气进行热交换，冷凝水通过管道排入地沟，冷空气经转自流量计进入套管换热器内管热交换后装置。实验流程如图：

五．实验步骤

1.检查蒸汽发生器的仪表和水位是否正常。

2.打开换热器的总电源开关，打开

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

教师业务水平提高的有效途径

一个学校的发展，教育、教学成绩的提高，关键在于学校教师的业务水平的高低。如何有效提高教师业务水平，是学校管理工作者应该关注的一件大事。教师业务水平，指教师在从事教学业务活动中，全面完成教书育人任务所应具备的完善而合理的知识、能力结构及其程度。它是教师充分发挥作用、做好本职工作所必不可少的基本条件。教师的业务水平如何，对教育质量的高低、教育任务的完成和教育目的实现都有着直接的重大影响。

一、教师业务水平现状

近几年来教师队伍的业务水平令人担忧①、补充到教师队伍的本、专科毕业生太少，缺乏新生力量。②、教师中热爱学习的人不多，掌握必要知识的人较少。③、练基本功的教师不多，具有较强业务能力的教师较少。④、部分教师缺少必要的专业知识，教师合格学历以第二学历为主。

二、教师业务水平低的原因

1、教育观念落后。教育观念制约着教师业务水平的提高。只有先进的观念，才能正确指导教师勇于开拓积极进取。当前许多教师搞教学改革只是流于形式，没有真正认识到先进的课改理念能给教育带来的生机和活力，搞素质教育、课堂教学改革都不过是摆摆花架子做给别人看，工作中检查表演是一套，平时教学是另一套。传统的思想、陈旧的方法仍在占着一定优势，

介质不同，传热系数各不相同我们公司的经验是：

1、汽水换热：过热部分为800~1000W/m 2. C

饱和部分是按照公式K=2093+786V(V 是管内流速)含污垢系数

0.0003 。

水水换热为：K=767(1+V1+V2)(V1 是管内流速，V2 水壳程流速) 含污垢系数0.0003

实际运行还少有保守。有余量约10%

不同的流速、粘度和成垢物质会有不同的传热系数。K 值通常在冷流体热流体总传热系数K，W/(m 2.C)

水水850 ?1700

水气体17 ?280

水有机溶剂280 ?850

水轻油340 ?910

水重油60 ?280

有机溶剂有机溶剂115 ?340

水水蒸气冷凝1420 ?4250

气体水蒸气冷凝30?300

水低沸点烃类冷凝455 ?1140

水沸腾水蒸气冷凝2000 ?4250

800~2200W/m 2范围内

轻油沸腾水蒸气冷凝455 ?1020

列管换热器的传热系数不宜选太高，一般在800-1000 W/m2?Co 螺旋板式换热器的总传热系数

水) 通常在

(水—

1000~2000W/m 2范围内。

板式换热器的总传热系数( 水( 汽) —水) 通常在3000~5000W/m 2范围内。

1 ．流体流径的选择

哪一种流体流经换热器的管程，哪一种流体

实验三 强迫对流表面传热系数的测定

一、实验目的

1.了解实验装置，熟悉空气流速及管壁温度的测量方法，掌握测试仪器、仪表的使用方法。

2.测定空气横掠单管时的表面传热系数，掌握将实验数据整理成准则方程式的方法。

3.通过对实验数据的综合整理，掌握强迫对流换热实验数据的处理及误差分析方法。

二、实验原理

根据牛顿冷却公式，壁面平均传热系数为：

h?twQF(tw?tf)

式中: —管壁平均温度，℃

tf —流体的平均温度，℃

2 F—管壁的换热面积，m Q—对流换热量，W

由相似原理，流体受迫外掠物体时的放热系数与流速物体几何形状及尺寸物性参数间的关系可用准则方程式描述：

Nu?f(Re,Pr) 研究表明，流体横向冲刷单管表面时，准则关联式可整理成指数形式：

下标m表示用空气膜平均温度作特征温度

1

mNum?CRenm?Prm

又有特征数准则方程：

Nutm?0.5(tw?tf)

—

Nu?努

hd塞尔（Nusself）准则

数

Re?

—雷诺（Re