对流传热系数测定实验报告

4.逐渐由大到小调节空气控制阀门，改变空气流量6-8次，每次改变流量后，稳定3-5min后，按步骤3读取相关数据。

5.完成所有数据测量后，将调压器上的电压指示调至零处，切断加热电源；继续通气、通水约5mi后关闭鼓风机，最后关闭冷却水阀门。 四、数据记录及处理 1、实验数据记录 2、实验数据处理 五、误差分析

影响给热系数的主要因素：

（1）液体的状态：气体、液体、蒸气及传热过程是否有相变化等；（2）液体的物理性质：如密度、比热容、粘度及导热系数；（3）液体的流动形态：层流或湍流； （4）液体对流的对流状况：自然对流，强制对流等；（5）传热表面积的形状、位置及大小。

在该实验过程中，空气流量读数时存在误差；进行温度读数时，温度不稳定，使得读数时存在误差；实验是在固定水流量的条件下进行的，但在实验过程中，水流量会出现波动，会对测定结果产生影响。

篇三：六、对流给热系数测定实验 实验学专班姓指导日

第 9 页 共 14 页

工

原理实验报告

名称：对流给热系数测定实验院：化学工程学院业：化学工程与工艺级：名：学号：教师：期： 化

一、实验目的

1、观察水蒸气在换热管外壁上的冷凝现象，并判断冷凝类型；2、测定空气（或水）在圆直管内强制对流给热系数αi；

3、应用线性回归分析方法，确定关联式nu=ARempr0.4中常数A、m的值。4、掌握热电阻测温的方法。 二、实验原理

1、在套管换热器中，环隙通以水蒸气，内管管内通以空气或水，水蒸气冷凝放热以加热空气或水，在传热过程达到稳定后，有如下关系式：

Vρcp(t2-t1)=αiAi(tw-t)m式中：V—被加热流体体积流量，m3/s；cp—被加热流体平均比热，J/(kg.℃)；t1、t2—被加热流体进、出口温度，℃；ρ—被加热流体密度，kg/m3；

Ai—内管的外壁、内壁的传热面积，m2； (tw-t)m—内壁与流体间的对数平均温度差，℃；

第 10 页 共 14 页

(T-Tw)m=[(T1-Tw1)-(T2-Tw2)]/ln[(T1-Tw1)/(T2-Tw2)]式中，T1、T2—蒸汽进、出口温度，℃；

(T-Tw)m—水蒸气与外壁间的对数平均温度差，℃； 当内管材料导热性能很好，即λ值很大，且管壁厚度很薄时，可认为Tw1＝tw1，Tw2＝tw2，即为所测得的该点的壁温。

2、流传热系数准数关联式的实验确定

流体在管内作强制湍流，被加热状态，准数关联式的形式为：

nui=AReimprin

其中：nui=αi*di/λiRei=ρi*di*ui/μipri=cpi*μi/λi

物性数据λi，cpi，ρi，μi可根据定性温度tm查得。对于管内被加热的空气，普兰特准数pri变化不大，可以认为为常数，则关联式的形式简化为： nui=AReimpri0.4

通过实验确定不同流量下的Rei与nui，然后用回归方法确定A和m的值。这样，上式即变为单变量方程，在两边取对数，即得到直线方程：ln(nu/pr0.4)=lnA+mlnRe 三、实验装置图与流程 1、实验装置及说明

该装置为套管换热器（见图1），空气走管内，蒸汽走环

第 11 页 共 14 页

隙，外管11/2玻璃管，内管为φ25×2mm紫铜管，有效长度为1.2m。空气进出口温度和壁温分别由铂电阻测量，测壁温的两支铂电阻用导热绝缘胶固定在管外壁，孔板流量计的压差通过压力传感器转换为电信号由表头显示，其单位为kpa。孔板流量计的孔板d0=20mm。蒸汽发生器的加热功率为1500w（额定电压220V）。 2、设备及仪器规格

（1）、紫铜管规格：管径φ20×1.5mm，管长L1000mm（2）、外套玻璃管规格：管径φ100×5mm，管长L1000mm（3）、压力表规格：0~0.1mpa 四、实验步骤

1、打开总电源空气开关，打开仪表及巡检仪电源开关，给仪表上电。2、打开仪表台上的风机电源开关，让风机工作，同时打开冷流体入口阀门，让套管换热器里充有一定量的空气。

3、打开冷凝水出口阀，注意只开一定的开度，开的太大会让换热桶里的蒸汽跑掉，关的太小会使换热玻璃管里的蒸汽压力集聚而产生玻璃管炸裂。

4、在做实验前，应将蒸汽发生器到实验装置之间管道中的冷凝水排除，否则夹带冷凝水的蒸汽会损坏压力表及压力变送器。具体排除冷凝水的

方法是：关闭蒸汽进口阀门，打开装置下面的排冷凝水

第 12 页 共 14 页