实验一co2p-v-t参数的测定

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1、换热器传热系数测定实验一.实验目的　　1.熟悉换热器性能的测试方法；　　2.了解不同结构换热器的结构特点以及性能差别；　　3.加深对换热器顺流、交叉流和逆流等流动方式时流体温度变化、换热能力的差别。二.实验装置2.1实验装置的名称与组成　　实验装置名称：换热器综合试验台　　换热介质：　　热水－冷水　　实验装置的工作流程如图9.1所示。1换热器2加热水箱3热水泵4流量计5冷水箱6冷水泵7转子流量计8换向阀门组9温度传感器图1换热器综合试验台流程2.2　实验装置的用途　　换热器综合试验台主要用于各种间壁式液体－液体换热器的性能测试。可测试的

2、换热器型式为：壳管式换热器、套管式换热器、螺旋板式换热器、板式换热器、板翅式换热器等。2.3　实验装置性能参数2.3.1　换热器换热面积　　壳管式换热器：　1.05m2　　套管式换热器：　0.45m2　　螺旋板式换热器：0.65m22.3.2　热水泵4　　允许最高水温：＜80℃电　　机：220V120W2.3.3　冷水泵　　允许最低水温：＞0℃电　　机：220V120W2.3.4　流量计型　　式：LZB玻璃转子流量计公称通径：10mm　　测量范围：(4.44～44.4×10)m3/s(16～160l/h)　　误　　差：台　　数：22.3

3、.5　温度显示控制仪　　型　　号：XTMD传感器分度号：Cu50　　测量范围：－50～99.9℃误　　差：0.5℃台　　数：22.3.6　电加热器　　功　　率：7.5kW三.实验原理　　由图9.1，热流体的放热量：Q1＝VhρhCph(th1－th2)(W)(9.1)式中：Vh－热流体的体积流量(m3/s)；　ρh－热流体的密度(kg/m3)；Cph－热流体的定压比热容[J/(kg.℃)]；th1－热流体进入换热器时的温度(℃)；th2－热流体流出换热器时的温度(℃)。　　冷流体的吸热量：　　Q2＝VlρlCpl(tl2－tl1)(W)

4、(9.2)式中：Vl－冷流体的质量体积流量(m3/s)；　　　ρl－冷流体的密度(kg/m3)；Cpl－冷流体的定压比热容[J/(kg.℃)]；tl2－冷流体流出换热器时的温度(℃)；tl1－冷流体进入换热器时的温度(℃)。　　根据热平衡关系应有：　Q1＝Q2(9.3)　　实验中，因有实验设备漏热误差、测量仪器仪表误差、读数误差等因素，热量存在误差，取热流体放热量读数与冷流体吸热量的算术平均值：　　　Q＝(Q1＋Q2)／2(9.4)　　热平衡误差：　　　Δ＝(Q1－Q2)／Q(9.5)对数平均温差：(℃)(9.6)　　传热系数：　　K＝

5、Q／(FΔtm)(W/m2℃)(9.7)冷流体流速：Wc＝Vc／Ac(m/s)(9.8)式中：Ac－换热器冷流体侧流通截面积(m2)。　　热流体流速：Wh＝Vh／Ah(m/s)(9.9)式中：Ah－换热器热流体侧流通截面积(m2)。四.实验步骤4.1　实验准备　　1)熟悉试验装置及所用仪器仪表的工作原理与性能；　　2)安装好待测换热器；4　　3)按所需的流动方式调速冷流体换向阀门组；　　4)冷热水箱充水。4.2　实验过程　　1)接通总电源；　　2)接通温度显示控制仪电源，设定动作温度，在设定时应注意动作温度应低于80℃、高于环境温度20

6、℃以上；　　3)起动热水泵；　　4)接通热水箱中手动控制和自动控制的电加热器的电源，使两组电加热器均加热；　　5)在热水温度低于设定温度值5℃时，起动冷水泵；　　6)热水温度达到设定温度值时，关断手动控制电加热器电源，此后热水温度由温度显示控制仪自动控制；　　7)利用选择开关选择温度测点，观测换热器冷热流体的进、出口温度，每15分钟在实验记录表中记录一次各温度和流量数值；　　8)待连续三次所记录的同一温度值相差不超过1.5℃、同一流量数值相差不超过3％，则试验装置达到稳定工作，数据为有效数据。4.3　结束实验　　1)关断电加热器电源；　

7、　2)5分钟后关断冷水泵电源；　　3)关断热水泵电源；　　4)关断温度显示控制仪电源，关断总电源。五.换热器传热系数测定实验记录1)　环境与介质环境温度：热流体种类：　　　　　　　　　　　冷流体种类：2)　换热器类　　型：　　　　　　　　　　　　换热面积：流动方式：　　　　　　　　　　　　定型尺度：冷流体流通截面积：　　　　　　　　热流体流通截面积：3)　实验数据时间热流体冷流体Th1(℃)Th2(℃)流量(m3/s)tl1(℃)tl2(℃)流量(m3/s)有效数据平均值4)　数据处理4　　热流体的放热量：　　Q1＝　　冷流体的吸热量：

8、　　Q2＝　　平均换热量：　　　Q＝　　热平衡误差：　　　Δ＝　　对数平均温差：　　　Δtm＝　　传热系数：　　　K＝5)　换热器温度分布简图　　以温度为纵座标、以长度为横座标绘制换热器温度分布简图：tx6