loading传热综合实验实验数据记录与处理
1?原始数据记录表格
次序 项目 1 2 3 4 5 6 7 空气进口 温度tjc 空气出口 温度t2C 空气流量 V m /h 48.4 82.7 46.286 46.8 82.1 44.545 45.1 81.2 43.545 43.5 80.8 41.357 41.1 79.8 39.873 39.9 77.1 38.347 38.4 75.1 37.135 3 空气进口 处密度P kg/m3 空气质量 流量 ms2 kg/s 空气流速 u m/s 空气定性 温 1.053 1.055 1.059 1.062 1.065 1.070 1.075 0.0135 0.0131 0.0128 0.0122 0.0118 0.0114 0.0111 40.95 65.55 39.41 61.85 38.44 60.3 36.59 59.95 35.27 59.5 33.92 58.95 32.85 58.3 度c 以下计算以次序1作为计算实例： 空气进 口密度 710”-4.5 10't 1.2916 *48.4+1.2916=1.053 kg/m3 ；
空气质量流量 叫2 =p V=1?053*46.286/3600=0?0135kg/s; 空气流速 u=4V/( n d2)=4*46.286/(3.14*0.02*0.02*3600)=40.95 m/s ; 空气定性温度(匕+上2)/2=(48.4+82.7)/2=65.55C; 换热面积 A = ?1= 3.14*0.016*仁0.0502m2;
2
=10-5*48?4 2 -4.5*10-3
空气的比热 Cp2=1 0 05 J / (kg ?); 对数平均温度
=T “2 - T2 7 =33.001T
C；
In
1 _ t2 T2 7
第1页共4页 总给热系数 一*\=.
2.计算结果列表 次序 空气定性 温度C 密度 P kg/m3 导热系数 入 W/(m ?C) 雷诺准数 Re 普兰特数 Pr 理论值 a W/(m ?C) 努塞尔数 Nu 2 025933 W/(m2
2 3 Y);
4 5 6 7 1 65.55 1.09 61.85 1.10 60.3 1.10 59.95 1.10 59.5 1.10 58.95 1.09 58.3 1.08 0.0284 6397.63 0.694 39.11 22.03 0.0283 9060.41 0.696 51.54 29.14 0.0281 12852.51 0.697 67.73 38.57 0.0281 15469.95 0.697 78.56 44.73 0.0282 18845.54 0.695 92.22 52.32 0.0283 21773.31 0.696 103.94 58.76 0.0285 24262.17 0.695 114.07 64.04 密度,=10*_4.5 10 十 1.2916 =10-5*50.252 -4.5*10-3 *50.25+1.2916=1.09kg/m3 流体粘度■' - ( -2 10珥2
5 10 ^t 1.7169 ) 10
10 - * 50.25
1.7169 )
10
(一2 10 - * 50.25 2 ■ 5
=1.96E-05 Pa ? s; t=定性温度；
流体导热系数■ - -2 10 *
=-2
8 100.0244
10 - * 50.25 2 - 8
10 - * 50.25 - 0.0244
=0.0284 W/(m C );
雷诺准数 Re 二吐=0.016*7?19*1?09/1 ?96E-05=6397.63;
、 c 卩
普兰特数 Pr
「=(1005*1.96E-05)/ 0.0284=0.694;
0.016
理论值 a = 0.023 — Re 0.8 Pr 0.4 = 0.023 “284 * 6397.63 0.80.694 0.4 =39.1 1 W/(m?「C )； d 努赛尔数 Nu 二泌二 39.11*0.016/0.0284=22.0$
A
八、实验结果与分析
1冷流体给热系数实验计算值与理论值列表比较:
次序 总给热系数K 理论值 a 误差 1 50.67 39.11 29.56% 2 63.83 51.54 23.85% 3 78.47 67.73 15.85% 4 89.17 78.56 13.50% 5 100.72 92.22 9.21% 6 112.84 103.94 8.56% 7 123.40 114.07 8.18% 分析讨论： 1)
在对实验值与理论值进行比较得，在温度的较小时误差较大，随着 温度的升高，误差减小。
2)产生误差的原因：我组是接在另外一组后面进行实验的，可能是由于 上组累积了一些污垢，而我们计算的时候没有把它计算在内。同时我组的 实验数据是从低流量到高流量测出，可能由于设备的温度没有下降就开始 测量，可能导致误差比较大。在做实验的时候，没有进行高端排气和低端 排液，这些都会影响总给热系数。 2、实验数据图表
注：见附图1
思考题：
1、实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响？
答：无影响。因为 Q= a ?△ tm,不论冷流体和蒸汽是迸流还是逆流流动， 由于蒸汽的温度不变，故厶tm不变，而a和A不受冷流体和蒸汽的流向 的影响，所以传热效果不变。
2、在计算空气质量流量时所用到的密度值与求雷诺数时的密度值是否一致？ 它们分别表示什么位置的密度，应在什么条件下进行计算。
答：不一致。计算空气质量流量时所用到的密度值是冷流体进口温度下对 应的密度；求雷诺数时的密度值时是冷流体进出口算术平均温度对应的