传热膜系数测定摘要：选用牛顿冷却定律作为对流传热实验的测试原理,通过建立不同体系的传热系统,即水蒸汽—空气传热系统、分别对普通管换热器和强化管换热器进行了强制对流传热实验讨论。确定了在相应条件下冷流体对流传热膜系数的关联式。此实验方法可以测出蒸汽冷凝膜系数和管对流传热系数。本实验采纳由风机、孔板流量计、蒸汽发生器等组成的自动化程度较高的装置，让空气走管，蒸汽走环隙，用计算机在线采集与控制系统测量了孔板压降、进出口温度和两个壁温，计算了传热膜系数 α，并通过作图确定了传热膜系数准数关系式中的系数 A 和指数 m（n 取 0.4），得到了半经验关联式。实验还通过在管中加入混合器的办法强化了传热，并重新测定了 α、A 和 m。一、实验目的1、掌握传热膜系数 α 与传热系数 K 的测定方法；2、通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数 A 和指数 m、n 的方法；3、通过实验提高对准数关系式的理解，并分析影响 α 的因素，了解工程上强化传热的措施。二、基本原理对流传热的核心问题是求算传热膜系数 ，当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为： （1）对于强制湍流而言，Gr 准数可以忽略，故（2）本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关联式中的指数 m、n 和系数 A。用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量 Re 和 Pr 分别回归。本实验可简化上式，即取 n＝0.4（流体被加热）。这样，上式即变为单变量方程，在两边取对数，即得到直线方程： （3）在双对数坐标中作图，找出直线斜率，即为方程的指数 m。在直线上任取一点的函数值代入方程中，则可得到系数 A，即： （4）用图解法，根据实验点确定直线位置有一定的人为性。而用最小二乘法回归，可以得到最佳关联结果。应用微机，对多变量方程进行一次回归，就能同时得到 A、m、n。对于方程的关联，首先要有 Nu、Re、Pr 的数据组。其准数定义式分别为： , , 实验中改变空气的流量以改变 Re 准数的值。根据定性温度（空气进、出口温度的算术平均值）计算对应的 Pr 准数值。同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数 α 值进而算得 Nu 准数值。牛顿冷却定律：（5）式中： α——传热膜系数，[W/(m ·℃)]²； Q——传热量，[W]； A——总传热面积[m2]。 Δtm——管壁温度与管流体温度的对数平均温差，[℃]传热量 可由下式求得：（6）式中： W——质量流量，[kg/h]； Cp——流体...
