对流传热系数的测定实验指导书 1 训练目的： 1 ．1 熟悉换热装置中的各种设备及名称、各类测量仪表及名称、控制阀门的作用、冷热流体进出口位置等。 1 ．2 了解换热器的结构，掌握对装置的试压、试漏等操作技能。 1 ．3 掌握传热系统的流程和开、停车步骤及常见事故的处理方法。 1 ．4 学会对流传热系数的测定方法。 1 ．5 测定空气在圆形直管内（或螺旋槽管内）的强制对流传热系数，并把数据整理成准数关系式。 1 ．6 了解影响对流传热系数的因素和强化传热的途径。 2 ．实验内容： 测定不同空气流量下空气和水蒸汽在套管换热器中的进出口温度，求得空气在管内的对流传热系数。 3 基本原理 3 ．1 准数关系式 对流传热系数是研究传过程及换热性能的一个很重要的参数。在工业生产和科学研究中经常采用间壁式换热装置来达到物料的冷却和加热目的，这种传热过程是冷热流体通过固体壁面（传热元件）进行的热量交换，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流传热所组成。 由单位传热速率议程式知，单位时间、单位传热面积所传递的热量为 q=K（T－t） 而对流传热所传递的热量，对于冷热流体可由牛顿定律表示 q=ah·（T－Twl） 或 q=a·（tw2－t） 式中 q—传热量， W/℃； a—给热系数， W/㎡； T—热流体温度， ℃； t—冷液体温度， ℃； Tw1、tw2—热冷液体的壁温， ℃； 下标：c—冷侧面 h—热侧 由于对流传热过程十分复杂，影响因素极多，目前尚不能通过解析法得到对流传热系数的关系式，它必须由实验加以测定获得各种因素下对流传热系数的定量关系。为了减少实验工作量，采用因次分析法将有关的影响因素无因次化处理后组成若干个无因次数群，从而获得描述对流传热过程的无因次方块字程。在此基础上组织实验，并经过数据处理得到相应的关系式，如流体在圆形（光滑）直管中做强制对流传热时传热系数的变化规律可用如下准数关联式表示 Nu=CRemPrn =ad/λ Re=duρ/µ=dw/Aμ Nμ—努塞尔特准数； Re—雷诺准数； Pr—普兰特准数； w—空气的质量流量， ㎏/s； d—热管内径， m； A—换热管截面积， ㎡； μ—定性温度下空气的粘度， Pa·S； λ—定性温度下空气的导热系数，W/（m·℃）； a—对流传热系数， W/（㎡·℃）； 当流体被加热时，n=0.4；被冷却时，n=0.3。此式的适用范围：Re＞10000，0.7＜Pr＜120,长与管径比 L/di＞60,低粘度的流体（＜2 倍...
