下载后可任意编辑水－蒸汽给热系数测定实验指导书下载后可任意编辑对流给热系数测定实验一、 实验目的1．了解间壁式传热元件,掌握给热系数测定的实验方法; 2．观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象, 测定水在圆形直管内的强制对流给热系数; 3．了解影响给热系数的因素和强化传热的途径; 4．了解热电阻测温方法、 涡轮流量计测流量方法, 学会使用变频器。二、 基本原理在工业生产过程中, 大量情况下, 冷、 热流体系经过固体壁面( 传热元件) 进行热量交换, 称为间壁式换热。如图(4－1)所示, 间壁式传热过程由热流体对固体壁面的对流传热, 固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热所组成。间壁式传热元件, 在传热过程达到稳态后, 有 ( 4－1) 式中: Q － 传热量, J / s; m1 － 热流体的质量流率, kg / s; 下载后可任意编辑cp1 － 热流体的比热, J / (kg ∙℃); T1 － 热流体的进口温度, ℃; T2 － 热流体的出口温度, ℃; m2 － 冷流体的质量流率, kg / s; cp2 － 冷流体的比热, J / (kg ∙℃); t1 － 冷流体的进口温度, ℃; t2 － 冷流体的出口温度, ℃; 1 － 热流体与固体壁面的对流传热系数, W / (m2 ∙℃); A1 － 热流体侧的对流传热面积, m2; － 热流体与固体壁面的对数平均温差, ℃; 2 － 冷流体与固体壁面的对流传热系数, W / (m2 ∙℃); A2 － 冷流体侧的对流传热面积, m2; － 固体壁面与冷流体的对数平均温差, ℃; 热流体与固体壁面的对数平均温差可由式( 4—2) 计算, ( 4－2) 式中: TW1 － 热流体进口处热流体侧的壁面温度, ℃; TW2 － 热流体出口处热流体侧的壁面温度, ℃。固体壁面与冷流体的对数平均温差可由式( 4—3) 计算, ( 4－3) 下载后可任意编辑式中: tW1 － 冷流体进口处冷流体侧的壁面温度, ℃; tW2 － 冷流体出口处冷流体侧的壁面温度, ℃。在本装置的套管换热器中, 换热桶内通水蒸汽, 内铜管管内通水, 水蒸气在铜管表面冷凝放热而加热水, 在传热过程达到稳定后, 有如下关系式: ( 4—4) 式中: V 冷流体体积流量, m3/s; ρ 冷流体密度, kg/m3; CP 冷流体比热, J/(kg·℃); t1、 t2 冷流体进、 出口温度, ℃; α2 冷流体对内管内壁的对流给热系数, W/(m2·℃); A2 内管的内壁传热面积, m2; (tw－t)m 内壁与流体间的对数平均温度差, 参照式( 4－3) 可得,...
