强制对流下空气传热膜系数的测定,实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划强制对流下空气传热膜系数的测定,实验报告　　空气—蒸汽对流给热系数测定　　一、实验目的　　⒈通过对空气—水蒸气光滑套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数α1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=中常数A、m的值。　　⒉通过对管程内部插有螺纹管的空气—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

2、本理论和基本方式。　　二、实验装置　　本实验设备由两组黄铜管组成平行的两组套管换热器，内管为紫铜材质，外管为不锈钢管，两端用不锈钢法兰固定。空气由旋涡气泵吹出，由旁路调节阀调节，经孔板流量计，由支路控制阀选择不同的支路进入换热器。管程蒸汽由加热釜发生后自然上升，经支路控制阀选择逆流进入换热器壳程，其冷凝放出热量通过黄铜管壁被传递到管内流动的空气，达到逆流换热的效果。饱和蒸汽由配套的电加热蒸汽发生器产生。该实验流程图如图1所示，其主要参数见表1。　　表1实验装置结构参数目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受

3、到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1　　2　　蒸汽压力　　空气压力　　图1空气-水蒸气传热综合实验装置流程图　　1—光滑套管换热器；2—螺纹管的强化套管换热器；3—蒸汽发生器；4—旋涡气泵；　　3　　5—旁路调节阀；6—孔板流量计；7、8、9—空气支路控制阀；10、11—蒸汽支路控制阀；　　12、13—蒸汽放空口；15—放水口；14—液位计；16—加水口；　　三

4、、实验内容　　1、光滑管　　①测定6～8个不同流速下光滑管换热器的对流传热系数α1。　　②对α1的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=ARem中常数A、m的值。2、波纹管　　①测定6～8个不同流速下波纹管换热器的对流传热系数α1。　　②对α1的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=BRem中常数B、m的值。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技

5、能及个人素质的培训计划　　四、实验原理　　1．准数关联　　影响对流传热的因素很多，根据因次分析得到的对流传热的准数关联为：Nu=CRemPrnGrl　　式中C、m、n、l为待定参数。　　参加传热的流体、流态及温度等不同，待定参数不同。目前，只能通过实验来确定特定范围的参数。本实验是测定空气在圆管内作强制对流时的对流传热系数。因此，可以忽略自然对流对传热膜系数的影响，则Gr为常数。在温度变化不太大的情况下，Pr可视为常数。所以，准数关联式可写成　　Nu＝CRem　　　　其中：Re?　　du?　　?　　?　　V?　　4　

6、　d?　　Nu?　　?d目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　,50℃时，空气的导热系数??/()?　　4　　待定参数C和m可通过实验测定蒸汽、空气的有关数据后，对式取对数，回归求　　得直线斜率和截距。　　Rem　　因此：??c?　　d　　2．传热量计算　　努塞尔数Nu或α1无法直接用实验测定，只能测定相关的参数并通

7、过计算求得。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，传递的热量由式计算。　　Q＝Wecpc=Vρ1cpc根据热传递速率　　Q＝KSΔtm所以KSΔtm=Vρ1cpc　　　　式中：Q——换热器的热负荷，kJ／s；We——冷流体的质量流量，kg／s；V——冷流体的体积流量，m3/s；ρ1一冷流体的密度，kg／m3；K——换热器总传热系数，W/；　　Cpc一一冷流体的平均比定压热容，kJ/；S——传热面积，m2；目的-

8、通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　Δtm——蒸汽与空气的对数平均温度差，℃。　　空气的流量及两种流体的温度等可以通过各种测量仪表测得。综合上面各