化工原理实验报告之传热实验学院学生姓名专业学号年级二Ο一五年十一月一、实验目的1
测定冷空气—热蒸汽在套管换热器中的总传热系数K；2
测定空气或水在圆直管内强制对流给热系数；3
测定冷空气在不同的流量时，Nu与Re之间的关系曲线，拟合准数方程
二、实验原理（1）冷空气-热蒸汽系统的传热速率方程为Q=KAΔtmΔtm=Δt1−Δt2ln(Δt1Δt2)，Δt1=T−t1，Δt2=T−t2Q=VρCp(t1−t2)式中，Q—单位时间内的传热量，;A—热蒸汽与冷空气之间的传热面积，m2，;Δtm—热蒸汽与冷空气之间的平均温差，℃或KK—总传热系数，W/(m2⋅℃)；d—换热器内管的内直径，=20mml—换热器长度，=1
3m；V—冷空气流量，m3/s；ρ、Cp—冷空气密度，kg/m3空气比热，J/kg;t1、t2—冷空气进出换热器的温度，℃；T—热蒸汽的温度，℃
实验通过测量热蒸汽的流量V，热蒸汽进、出换热器的温度T1和T2（由于热蒸汽温度恒定，故可直接使用热蒸汽在中间段的温度作为T）,冷空气进出换热器的温度t1和t2，即可测定K
（2）热蒸汽与冷空气的传热过程由热蒸汽对壁面的对流传热、间壁的固体热传导和壁面对冷空气的对流传热三种传热组成，其总热阻为：其中,—热空气，冷空气的给热系数，；—内管的内径、内外径的对数平均值、外径，；—内管材质的导热系数，
在大流量情况下，冷空气在夹套换热器壳程中处于强制湍流状态，h2较大，值较小；较大，值较小，可忽略，即（3）流体在圆形直管中作强制对流时对管壁的给热系数关联式为
式中：—努塞尔准数，，—空气的导热系数，W/(m2⋅℃)；—雷诺准数，,u—热蒸汽在管内的流速，；—普兰特准数，；—热蒸汽的黏度，
对冷空气而言，在温度范围较大的情况下，Pr基本不变，n为常数，则上式可简化为：，式中
实验中改变冷空气的流量，热蒸汽和冷空气两流体间的平衡将发生
