传热系数K地测定.pdf

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1、传热系数K的测定1.实验目的①了解换热器的结构②掌握换热器主要性能指标的标定方法③学会换热器的操作方法2.基本原理列管换热器是一种间壁式的传热装置，冷热液体间的传热过程。由热流体对壁面的对流传热、间壁的固体热传导和壁面对冷流体的对流传热三个传热过程组成。如图所示：以冷流体侧传热面积为基准过程的传热系数与三个子过程的关系为：1K=（1）1δAAcc++aλAaAcmnH对已知的物系和确定的换热器，上式可表示为K=f(Gn；GC)(2)由此可知，通过分别考察冷热流体流量对传热系数的影响，从而可达到了解

2、某个对流传热过程的性能。若要了解对流给热过程的定量关系，可由非线性数据处理而得。这种研究方法是过程分解与综合实验研究方法的实例。传热系数K借助于传热速率方程式和热量衡算方程式求取。热量衡算方程式：Qn=GhCpA(T进-T出)(3)QC=GCCPC(t出-t进)(4)Qn=QC+Q损(5)换热器保温良好，Q损≈O则：Qn=QC=Q(6)由于实验过程中存在随机误差，换热器的传热量为：Q=（Qh+Qc）/2(7)换热器的操作优劣以传热不平衡度η度量，即：Q−Qhη==×100%(8)Q传递速率方程式：

3、式中：Q=KAc△tm（9）△tm=ε△t·△tm逆(T−t)(T−t)进出出进△tm逆=（10）T−t进出lnT−t出进符号说明：K——传热系数α——流体的给热系数A——换热器的传热面积G——流体的质量流量Q——传热量Cp——流体的恒压热容T——热流体温度t——冷流体温度△t——传热温度差ε△t——传热平均温差修正系数，全逆流时ε△t=1，对于单壳程、双管程或二管程以上的ε△t可从文献中查得。η——操作不平衡度λ——固体壁的导热系数δ——固体壁的厚度下标：h——热流体c——冷流体m——平均值进—

4、—进口出——出口逆——逆流3.装置2测量元件：列管管径：φ10×1mm；管数：14根；管外侧传热总面积：0.4m4.测量仪表：3转子流量计，范围：气体2.5～25m/H，液体100～1000L/H5.实验方法：（1）开通冷流体（水）源，由调节阀5调节冷流体流量。（2）开通风源1，打开阀4，由调节阀3调节空气流量。接通电源，在智能温度调节仪表AI—708上设定控制温度为120摄氏度。（3）维持冷热流体流量不变，热空气进口温度在一定时间内（约10分钟）基本不变时，可记取有关数据。（4）测定传热系数K，

5、在维持冷流体（或热空气）流量不变的情况下，根据实验步点要求，改变热空气（或冷流体）流量若干次。（5）实验结束，关闭加热电源，待热空气温度降至50摄氏度以下，关闭冷热流体调节阀，并关闭冷热流体源。6.数据处理：（1）原始数据记录表编热流体冷流体流量温度（摄氏度）流量温度（摄氏度）3号m/HT1进T2出L/Ht1进t2出15120℃80025120℃600310120℃500415120℃500520120℃400620120℃200（2）计算结果表序QcQHQ△tm逆△tmK—RPΔε℃K22号WW

6、W℃W/m℃W/m℃123456