下载后可任意编辑气─汽 对 流 传 热 综 合 实 验 装 置( 计算机控制) 说 明 书天 津 大 学 化 工 技 术 基 础 实 验 中 心 5 月下载后可任意编辑一、 实验装置的基本功能和特点本实验装置是以空气和水蒸汽为介质, 对流换热的简单套管换热器和强化内管的套管换热器。经过对本换热器的实验讨论, 能够掌握对流传热系数 αi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=ARemPr0.4中常数A、 m 的值。经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讨论, 测定其准数关联式 Nu=BRem中常数 B、 m 的值和强化比 Nu/Nu0, 了解强化传热的基本理论和基本方式。实验装置的主要特点如下: 1.实验操作方便,安全可靠。 2.数据稳定,强化效果明显, 用图解法求得的回归式与经验公式很接近。 3.水,电的耗用小,实验费用低。4.传热管路采纳管道法兰联接,不但密封性能好,而且拆装也很方便。5.箱式结构, 外观洁净, 移动方便。二、 强化套管换热器实验简介强化传热又被学术界称为第二代传热技术, 它能减小初设计的传热面积, 以减小换热器的体积和重量; 提高现有换热器的换热能力;使换热器能在较低温差下工作; 而且能够减少换热器的阻力以减少换热器的动力消耗, 更有效地利用能源和资金。强化传热的方法有多种,本实验装置是采纳在换热器内管插入螺旋线圈的方法来强化传热的。螺旋线圈的结构图如图 1 所示, 螺旋线圈由直径 3mm 以下的铜丝和钢丝按一定节距绕成。将金属螺旋线圈插入并固定在管内, 即可构成一种强化传热管。在近壁区域, 流体一面由于螺旋线圈的作用而发生旋转, 一面还周期性地受到线圈的螺旋金属丝的扰图 1 螺旋线圈内部结构下载后可任意编辑动, 因而能够使传热强化。由于绕制线圈的金属丝直径很细, 流体旋流强度也较弱, 因此阻力较小, 有利于节约能源。螺旋线圈是以线圈节距 H 与管内径 d 的比值技术参数, 且长径比是影响传热效果和阻力系数的重要因素。科学家经过实验讨论总结了形式为的经验公式, 其中 B 和 m 的值因螺旋丝尺寸不同而不同。采纳实验 3-1 中的实验方法确定不同流量下得 Rei 与, 用线性回归方法可确定 B 和 m 的值。单纯讨论强化手段的强化效果( 不考虑阻力的影响) , 能够用强化比的概念作为评判准则, 它的形式是: , 其中 Nu 是强化管的努塞尔准数, Nu0 是普通管的努塞尔准数, 显...
