强迫对流传热系数k值的测定实验指导书

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1、《强迫对流系数k值的测定》实验指导书河南理工大学二O—二年七月强迫对流传热系数K值的测定实验类型：综合性实验实验学时：2实验要求：必修实验房间：安全楼520一、实验目的本实验是采用干饱和蒸汽通过一组实验铜管在强迫通风下散热而使蒸汽冷凝为水，由于铜管的外表状态的不同，管子的凝水量也不同，通过单位时间内凝水量的多少，可以观察和分析影响传热的诸多因素，并且可以计算出每根管了的总传热系数K值。实验目的：1•测定强迫对流下6根不同的传热管的传热系数Ko2.观察和分析影响强迫对流传热的诸多因素，从而建立起影响强迫对流传热因素的初步认识和概

2、念。二、实验内容实验内容主要包括两方面：1•测定强迫对流下6根不同的传热管的传热系数K。2.观察和分析影响强迫对流传热的诸多因素，从而建立起影响强迫对流传热因素的初步认识和概念。三、仪器设备实验装置示意图如图3・1：图3・1综合传热实验装置示意图1•自动加热传换开关2.手动加热转换开关3•风机开关4.电接点压力表5.温度控制仪6.加水接头（内置安全阀）7.水蒸气连接管&标准压力表9.排水放气阀10.翅片管11•光管12.涂黑管13.镀辂管14.锯末保温管15.凝结储水器16.放水阀17.支架台1&玻璃丝保温管19.电源总开关2

3、0.水位计21.电热蒸汽发生器实验台由电热蒸汽发生器、一组表而状态不同（光管、涂黑、镀锯、管外加铝翅片以及两种不同保温材料的保温管）的六根铜管、分汽缸、冷凝管、冷凝水莆水器（可计量）及支架等组成。强制通风吋，配冇一组可移动的风机（图中未绘出），用它来对管子吹风，从而进行强迫对流的传热实验。通过实验，可对强迫对流下各种不同影响传热因素进行分析，从而建立起影响强迫对流传热因素的初步认识和理解。所需耗材木实验除了口來水和电外。无需其它耗材。五、实验原理.方法和手段利用干饱和蒸汽通过一组实验铜管在强迫通风下散热而使蒸汽冷凝为水，由丁铜

4、管的外表状态的不同，管子的凝水量也不同，通过单位吋间内凝水量的多少,可以计算强迫通风下每根管了的总传热系数K值。传热面积F=ndL[m2]传热量Q=Gr总传热系数K=Q/FAZ[W/m2°C]式中：d:铜管外径d=0.025m被试管长度强迫对流时L=0.50mG：凝结水量[kg/s]r：汽化潜热当P=0.02Mpa,r=2243[KJ/kg]h：蓄水器的水位高度gs：每格的凝结水量凝结水重度

5、cm

6、[1毫升海格][1000kg/m3]t:供汽时间[min]Ar：管内外温差[°C]Ar=tl-tf当P=0.02Mpa,t1=10

7、5°C（饱和温度）试验时的室内温度六、实验步骤1.打开电热蒸汽发生器上的供汽阀，打开排污阀门，然后打开给水阀门，往蒸汽发生器的锅内加水，如电热蒸汽发生器内无污水时则关闭排污阀门，当水面达到水位计的三分Z二高处时，关闭给水阀门。2.打开蒸汽发生器上的电加热器（手动）开关，指示灯亮，内部的屯锅炉加热。待电接点压力表达到要求压力吋（事先按需要用螺丝扳手调定），电接点压力表动作（断电）。此时，由电接点压力表控制继电器，使加热器按一定范围进行加热，以供实验所需的蒸汽量。3.打开配气管上所有阀门（或按实验需要打开其中几个阀门）和玻璃蓄水器

8、下方的放水阀。然后，打开供汽阀缓慢向测试管内送汽，（送汽压力略高于实验压力），预热整个实验系统，并将系统内的空气排净。4•待蓄水器下部放水阀向外排出蒸汽一段时间后关闭全部放水阀门，预热完毕。此时，要调节配气管底部放水阀门使其微微冒汽，以排除在胶管内和配气管中的凝水。调节送汽压力，即可开始实验。为防止计量玻璃管超压破坏，建议实验压力为0.02Mpa,最大不超过0.05Mpa。5•如要进行强迫对流实验，放掉积存在蓄水器及管路屮的水，待水位上升至“0”刻度水位时开始计时。开动风机对被试管进行强迫通风。每次测试2根管子，并记下每根蓄水

9、器水位的读数。凝结水水位达到一定高度时，记下供汽时间和凝结水量。循环分组测试另外的4根管了，方法同上，同样记下供汽时间和凝结水量，都填于强迫对流记录表内。5.实验完毕吋，关闭电源，打开所有的放水阀、排气阀，水排净后再将所有阀门关闭，并切断室内总电源及水源。七、实验结果处理强迫对流记录表强迫对流翅片管光管涂黑管镀洛管锯末保温管玻璃丝保温管初始液面(cm)结束液面(cm)计算时间t(分钟)gs(m3/cm)凝结水量G(kg/s)传热量Q(W)传热面积F(加彳)传热系数K八、实验注意事项注意事项：(1)从蒸汽发生器里岀來的应为过热蒸

10、汽，为保证夹带液态水,应加热足够时间，并打开后面的阀门，实验前将水排出。(2)为防止计量玻璃管超压破坏，实验压力最大不得超过0.05Mpa。(3)为防止蒸汽喷出伤人，安全起见安全阀岀口应对着墙壁或无人处。九、预习与思考题实验前注意预习对流换热系数的求解方法，并对影响对流换热的