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传热综合实验

实验五 传热综合实验

一、实验目的

1.通过对空气—水蒸气简单套管换热器的实验研究,掌握对流传热系数i

α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=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。

2.通过对管程内部插有螺旋线圈的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究,测定其准数关联式Nu=BRe m 中常数B 、m 的值和强化比Nu/Nu 0,了解强化传热的基本理论和基本方式。 二、实验内容

1. 测定5~6个不同流速下普通套管换热器的对流传热系数i α,对i α的实验数据进行线性回归,求关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。

2.测定5~6个不同流速下强化套管换热器的对流传热系数i α,对i α的实验数据进行线性回归,求关联式Nu=BRe m 中常数B 、m 的值。

3.同一流量下,按实验1所得准数关联式求得Nu 0,计算传热强化比Nu/Nu 0。 三、实验原理

(一) 普通套管换热器传热系数及其准数关联式的测定 1.对流传热系数i α的测定

对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律,用实验来测定。因为i α<

以: (W/m 2·℃)

式中:i α—管内流体对流传热系数,W/(m 2?℃); Q i —换热器传热速率,W ;

S i —管内换热面积,m 2; mi t ?—对数平均温差,℃。

对数平均温差由下式确定:

式中:t i1,t i2—冷流体的入口、出口温度,℃;

T w —壁面平均温度,℃;

因为换热器内管为紫铜管,其导热系数很大,且管壁很薄,故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等,用T w 来表示,管外为蒸汽冷凝,因此,将壁面平均温度近似视为蒸汽的温度,且保持不变。

传热面积(内):i i i L d S π= 式中:d i —传热管内径,m ;

L i —传热管测量段的实际长度,m 。

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传热综合实验

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