传热实验讲稿.ppt

《传热实验讲稿.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、《传热实验》讲稿白净一、实验目的二、实验装置三、实验操作四、实验原理五、实验报告要求六、有关问题解释一、实验目的1、了解实验流程及其热电阻测温原理。2、用实测法和理论计算法分别计算出管内α测、α计、Nu测、Nu计及总传热系数K的值，并进行比较。3、在双对数坐标纸上标出管内Nu测、Nu计与Re关系，最好用计算机回归出Nu测与Re关系，并给出回归的精度。4、比较K更接近αi或α0。原理过程计算步骤一、管内空气对流传热计算二、管外蒸气冷凝传热计算三、总传热系数的计算四、计算小结1、管内传热膜系数α的测定。⑴、管内空气质量流量的计算G

2、[Kg/S]空气转子流量计的标定条件：空气转子流量计的实际条件：P0=101325PaP1=101325+ΔPPaT0=273+20KT1=273+t0Kρ0=1.205Kg/m3Kg/m3[近似理想气体]转子流量计计算式为：则实际流量校核为：对气体：ρf＞＞ρ有：则实际风量为：空气的质量流量为：Kg/S⑵、管内雷诺数Re的计算因为空气在管内流动时，其温度、密度、风速均发生变化，而质量流量却为定值，因此，其雷诺数计算按下式进行：式中的物性数据μ可按管内定性温度t=（t1+t3）/2求出。⑶、α计算、努塞尔

3、特准数Nu计算值：α计算=0.023λ/d·Re0.8Pr0.4Nu计算=0.023Re0.8Pr0.4上式中的物性数据λ，Pr均按管内定性温度求出。⑷、α测定、努塞尔特准数Nu测定值根据热量衡算式：q=G·Cp·Δt此为换热器的热负荷又由传热速度方程：Q=α·A·Δtm2、管外传热系数α(1)管外传热系数α测定：根据管外传热速率方程：Q=α·Ao·Δtmo(2)管外传热系数α计：根据单根水平圆管外蒸气冷凝给热系数计算式：式中物性数据均按管外液膜内定性温度查取：3、总传热系数K的计算（1）K实际：（以管外表面为基准）又据总传

4、热方程：Q=K·A·Δtm（2）K测定计算：（以管外表面为基准）（3）K计算：（以管外表面为基准）4、计算过程小结⑴2个定性温度：管内空气定性温度：t=(t1+t3)/2管外液膜定性温度：t=(t5+tw)/2tw=(t2+t4)/2⑵2个温差Δt管内热量衡算：Q=G·CP·ΔtΔt=t3-t1管外传热膜系数αO计算式中的Δt=t5-tw(3)3个平均温差：管内传热速率方程：Q=α·Ai·Δtm中的Δtm管外传热速率方程：Q=α·Ao·Δtm中的Δtm总传热速率方程：Q=K·A·Δtm中的Δtm管内管外总五、实验报告要求1、实

5、验结果的表格表示（要求计算出以下表格中的各项）每人可用一组不同数据作计算示例，其余可采用计算机结果。No管内有关数据计算结果管外αo总KReα测W/m2KNu测α计W/m2KNu计α测α计K测K计W/m2KW/m2K2、实验结果的坐标图表示在双对数坐标纸上标出Nu测定、Nu计算与Re的关系。为何要标Nu—Re而不标α—Re?⑴从Nu=0.023Re0.8Pr0.4中只有Pr影响，而其变化又很小，所以可以近似看成Nu=A·ReB关系；而α=0.023λ/d·Re0.8·Pr0.4中多了λ的影响，若写成α=A·ReB的关系误差会

6、大。⑵又因为Nu=A·ReB关系与管径无关，因此适用范围更大，既不同管径作出的Nu=A·ReB结果一样。3、实验结果的公式表达对实验结果Nu测=f(Re)的数学表达式，有多种回归方式，但经常用到的有两种：⑴最小二乘法回归（具体参见实验讲义,常用）对符合形如y=A·xB幂函数的关系，可采用：log(y)=log(A)+B·log(x)Y=A’+B·X然后对上的线形方程进行最小二乘法回归，可得到系数A与B。本实验的数据处理程序既采用此方法回归。本实验最好用最小二乘法编写程序将结果回归出来。若没有时间自己编程可以用提供的程序处

7、理，也可用Excel自己处理。⑵作图法（具体参见实验讲义，这种方法误差较大，一般不用）在所标绘的双对数坐标图上，将各实验点用一条直线表示（这也正是对Nu=A·ReB标绘在双对数坐标纸上的原因），并以此为斜边作一直角三角形，则:B=a/b求出B后，将线上的某点坐标值（Re1,Nu1)代入Nu=A·ReB中可求出A。4、分析讨论⑴规律分析讨论①Nu—Re关系：是否符合Nu=A·ReB关系？在双对数坐标纸上是否为一直线关系？②管内α测—Re关系：所以提高α的有效途径是提高Re，即可提高流速u、降低管径d、提高湍动程度等，但能否一味

8、地提高流速u和降低管径d？③管外α—管内Re关系：随着管内Re↑，Q↑，管外冷凝量↑，比较管外α计与α测相差较大也无明显规律？从而说明管外并非纯粹的滴状冷凝。在实验时要注意观察。④管外α计＞＞管内α计说明：有相变化的传热系数与无相变化的传热系数之间，液体的对流传热系数与气体的