对流传热系数的测定实验报告
对流传热系数测定实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除对流传热系数测定实验报告篇一:空气—蒸汽对流给热系数测定实验报告及数据、答案空气—蒸汽对流给热系数测定一、实验目的⒈通过对空气—水蒸气光滑套管换热器的实验研究,掌握对流传热系数α1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。
⒉通过对管程内部插有螺纹管的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究,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。
二、实验装置本实验设备由两组黄铜管(其中一组为光滑管,另一组为波纹管)组成平行的两组套管换热器,内管为紫铜材质,外管为不锈钢管,两端用不锈钢法兰固定。
空气由旋涡气泵吹出,由旁路调节阀调节,经孔板流量计,由支路控制阀选择不同的支路进入换热器。
管程蒸汽由加热釜发生后自然上升,经支路控制阀选择逆流进入换热器壳程,其冷凝放出热量通过黄铜管壁被传递到管内流动的空气,达到逆流换热的效果。
饱和蒸汽由配套的电加热蒸汽发生器产生。
该实验流程图如图1所示,其主要参数见表1。
表1实验装置结构参数12蒸汽压力空气压力图1空气-水蒸气传热综合实验装置流程图1—光滑套管换热器;2—螺纹管的强化套管换热器;3—蒸汽发生器;4—旋涡气泵;35—旁路调节阀;6—孔板流量计;7、8、9—空气支路控制阀;10、11—蒸汽支路控制阀;12、13—蒸汽放空口;15—放水口;14—液位计;16—加水口;三、实验内容1、光滑管①测定6~8个不同流速下光滑管换热器的对流传热系数α1。
②对α1的实验数据进行线性回归,求关联式nu=ARem 中常数A、m的值。
2、波纹管①测定6~8个不同流速下波纹管换热器的对流传热系数α1。
②对α1的实验数据进行线性回归,求关联式nu=bRem 中常数b、m的值。
四、实验原理1.准数关联影响对流传热的因素很多,根据因次分析得到的对流传热的准数关联为:nu=cRemprngrl式中c、m、n、l为待定参数。
对流传热系数实验报告

一、实验目的1. 了解对流传热的基本原理,掌握对流传热系数的测定方法。
2. 掌握牛顿冷却定律的应用,通过实验验证其对流传热系数的计算公式。
3. 分析影响对流传热系数的因素,如流体速度、温度差、流体性质等。
二、实验原理对流传热系数是指单位时间内,单位面积上流体温度差为1℃时,单位面积上传递的热量。
牛顿冷却定律描述了对流传热过程,即:Q = h A (T1 - T2)式中:Q ——传热量(W)h ——对流传热系数(W/(m²·K))A ——传热面积(m²)T1 ——高温流体温度(℃)T2 ——低温流体温度(℃)根据牛顿冷却定律,可以通过实验测量传热量、传热面积、流体温度差,从而计算出对流传热系数。
三、实验仪器与材料1. 套管换热器2. 温度计3. 流量计4. 计时器5. 计算器6. 水和空气四、实验步骤1. 准备实验仪器,连接套管换热器、温度计、流量计等。
2. 在套管换热器内注入水,打开冷却水阀门,调节流量至预定值。
3. 在套管换热器外通入空气,调节风速至预定值。
4. 同时打开加热器和冷却水阀门,使水加热至预定温度,空气冷却至预定温度。
5. 记录开始加热和冷却的时间,观察温度变化。
6. 当温度变化稳定后,记录温度计的读数,计算温度差。
7. 关闭加热器和冷却水阀门,停止实验。
五、实验数据与处理1. 记录实验数据,包括水温度、空气温度、流量、时间等。
2. 根据牛顿冷却定律计算传热量Q:Q = m c ΔT其中,m为水的质量流量(kg/s),c为水的比热容(J/(kg·K)),ΔT为温度差(K)。
3. 计算对流传热系数h:h = Q / (A ΔT)六、实验结果与分析1. 根据实验数据,计算对流传热系数h,并与理论值进行比较。
2. 分析实验结果,探讨影响对流传热系数的因素。
3. 分析实验误差,总结实验经验。
七、结论通过对对流传热系数的测定实验,掌握了对流传热的基本原理和牛顿冷却定律的应用。
实验四 对流传热系数的测定

实验四 对流传热系数的测定一、实验目的1.学会对流传热系数的测定方法。
2.测定空气在圆形直管内的强制对流传热系数,并把数据整理成准数关联式。
二、实验原理1.流传热系数的测定111,m t A Q∆=α其中 11211121p p Q W C (t t )V C (t t )ρ=-=- l d A 11π= t t t w m -=∆1, (壁温的平均值44321T T T T t w +++=空气的平均温度221t t t +=)2.关联式的整理4.0PrRe mA Nu =其中 dNu αλ= λμp c =Pr (α是通过上面第一步算出来的,λ、Cp 、μ分别是空气在平均温度下的热导率、定压热容和粘度)上式两边都取对数 Re ln ln Pr ln 4.0ln m A Nu +=-以Pr ln 4.0ln -Nu 为纵坐标,Re ln 为横坐标作图,直线的斜率为m ,截据为A ln ,从而求出m 、A. 三、实验装置主要设备;套管换热器、鼓风机、电加热釜 、离心式磁力泵、转子流量计 四、实验步骤1.开启总电源,然后开启自动控温和手动控温电闸使水罐加热,将自动控温给定温度调至110℃,手动控温调至7A 左右。
2.待水罐内水沸腾后,将风机打开,冷风进入换热器内管3.当空气流量、蒸汽温度保持不变时,打开套管换热器巡检测温仪表,测定温度。
4.改变若干空气流量,维持蒸汽温度不变,测定5-6组实验数据。
五、数据记录六、数据处理平均温度(t 1+t 2)/2 Cp (J/(kg. ℃)) ρ(kg/m 3) λ(W/m. ℃) μ(Pa.s) 1 2 3 4 5 6平均温度(t 1+t 2)/2 平均壁温 (T1 +T 2 +T 3 +T 4)/4 Δt m,1 Q(W) α1(W/m 2. ℃) 1 2 3 4 5 6ReNuPrRe ln Pr ln 4.0ln Nu1 2 3以为纵坐标,为横坐标作图,直线的斜率为m,截据为,从而求出m、A.。
对流传热系数测定实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除对流传热系数测定实验报告篇一:空气—蒸汽对流给热系数测定实验报告及数据、答案空气—蒸汽对流给热系数测定一、实验目的⒈通过对空气—水蒸气光滑套管换热器的实验研究,掌握对流传热系数α1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。
⒉通过对管程内部插有螺纹管的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究,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。
二、实验装置本实验设备由两组黄铜管(其中一组为光滑管,另一组为波纹管)组成平行的两组套管换热器,内管为紫铜材质,外管为不锈钢管,两端用不锈钢法兰固定。
空气由旋涡气泵吹出,由旁路调节阀调节,经孔板流量计,由支路控制阀选择不同的支路进入换热器。
管程蒸汽由加热釜发生后自然上升,经支路控制阀选择逆流进入换热器壳程,其冷凝放出热量通过黄铜管壁被传递到管内流动的空气,达到逆流换热的效果。
饱和蒸汽由配套的电加热蒸汽发生器产生。
该实验流程图如图1所示,其主要参数见表1。
表1实验装置结构参数12蒸汽压力空气压力图1空气-水蒸气传热综合实验装置流程图1—光滑套管换热器;2—螺纹管的强化套管换热器;3—蒸汽发生器;4—旋涡气泵;35—旁路调节阀;6—孔板流量计;7、8、9—空气支路控制阀;10、11—蒸汽支路控制阀;12、13—蒸汽放空口;15—放水口;14—液位计;16—加水口;三、实验内容1、光滑管①测定6~8个不同流速下光滑管换热器的对流传热系数α1。
②对α1的实验数据进行线性回归,求关联式nu=ARem 中常数A、m的值。
2、波纹管①测定6~8个不同流速下波纹管换热器的对流传热系数α1。
②对α1的实验数据进行线性回归,求关联式nu=bRem 中常数b、m的值。
四、实验原理1.准数关联影响对流传热的因素很多,根据因次分析得到的对流传热的准数关联为:nu=cRemprngrl式中c、m、n、l为待定参数。
对流传热系数测定实验.doc

对流传热系数测定实验.doc实验目的:1.测定水在圆管内的对流传热系数。
2.熟悉实验过程和方法,掌握实验技能。
实验原理:对流传热是指在流体内部,由于温度差而发生的热量传递过程。
负责传热的机构是流体内的对流,它能有效地加快热量的传递。
圆管内加热相当于给液体部分加热,液体受热变得稀薄,流动影响整个管道,使得流体相对速度增加,对流热传导增强,同时散热增大。
对流传热系数,以水作为样品,可得公式如下:V=λ(ρ 2-ρ1)gL^3/μQ其中:V 水流速λ 对流传热系数ρ1 密度ρ2 受热稀薄液体的密度g 重力加速度L 热交换区段的长度μ 动力粘度系数Q 加热量测量方法:以恒流供热方式加热,用热电偶及温度计测量流体进入和流出处的温度,并通过流量表测量流体流量。
最后,利用以上数据及传热计算公式计算对流传热系数。
实验过程:1.组装好实验装置。
2.调节水流量,打开恒温水浴,调节温度至稳定后,进一步调节流量,直到流量稳定。
3.测量流体进入和流出处的温度,测量流体流量,并记录数据。
实验记录:表一流体进出口温度及温度差(数据保留两位小数)进口温度45.20°C 流量计温度差 6.95°C表二流量及所用时间流量(L/min)时间(s)0.50 55.110.60 48.781.10 23.61采用已有数据计算出对流传热系数的值如下:ρ1 998kg/m³μ 1.004×10^{-3}N/s·m²Q 0.293WL 0.15mλ 195.44W/(m²·K)实验结果:本次实验得到了水在圆管内的对流传热系数λ=195.44W/(m²·K)。
对流传热系数测定实验报告

对流传热系数测定实验报告对流传热系数测定实验报告引言:热传导是物质内部传递热量的方式之一,而对流传热则是指通过流体介质传递热量的过程。
对流传热系数是描述该过程的重要参数之一。
本实验旨在通过测定实验方法,确定对流传热系数,并探讨其影响因素。
实验装置和方法:实验装置主要包括一个加热器、一个冷却器、一个测温仪和一根试管。
首先,将试管一端与加热器相连,另一端与冷却器相连。
然后,在试管内部加入一定量的流体介质,如水。
接下来,将加热器加热至一定温度,同时使用测温仪测量试管内部和外部的温度。
通过记录试管内外温度的变化,可以计算出对流传热系数。
实验结果和分析:通过实验测量,我们得到了一组温度数据,并利用这些数据计算出了对流传热系数。
然后,我们将对流传热系数与其他因素进行分析。
首先,我们探讨了流体介质的影响。
我们使用了不同流体介质进行实验,并比较了它们的对流传热系数。
结果表明,不同流体介质的传热性能存在差异。
例如,水的对流传热系数要大于油的对流传热系数。
这是因为水的热导率较高,能够更快地传递热量。
而油的热导率较低,传热速度较慢。
其次,我们研究了流体流速的影响。
我们调节了流体流速,并测量了对流传热系数的变化。
结果显示,随着流速的增加,对流传热系数也会增加。
这是因为流体流速的增加会增加流体与试管壁之间的接触面积,从而增加传热效率。
此外,我们还考察了试管的材料对对流传热系数的影响。
我们使用了不同材料的试管进行实验,并比较了它们的对流传热系数。
结果显示,不同材料的试管对对流传热系数有一定的影响。
例如,金属试管的对流传热系数要大于玻璃试管的对流传热系数。
这是因为金属具有较高的热导率,能够更好地传递热量。
结论:通过本实验,我们成功地测定了对流传热系数,并分析了其影响因素。
实验结果表明,流体介质、流体流速和试管材料都会对对流传热系数产生影响。
在实际应用中,我们可以根据这些影响因素来选择合适的流体介质、控制流速和选择合适的材料,以提高传热效率。
4.5对流传热系数测定实验

广州大学实验报告项目名称:对流传热系数测定实验学院:化学化工学院专业年级:广州大学教务处制一、实验目的1、通过对传热系数a准数关联系的测定,掌握实验方法,加深对流传热概念和影响因素的理解。
2、应用线性回归分析方法,确定关联式Nu=ARe m Pr0.4 中常数A、m的值。
3、加深对由实验确定经验公式的量纲分析法的理解4、得出得出单一流体下的总传热系数K。
二、实验的基本原理1、对流传热系数a i 的测定以蒸汽为加热介质走外管,空气为冷却介质走内管。
对流传热系数a I 可以根据牛顿冷却定律,通过用实验来测定。
由牛顿冷却定律:)(M W i T T S Qa -=式中:ai ——管内流体对流传热系数,W/(m2.℃); Q —传热速率,W;S —内管传热面积,㎡; Tw ——壁面平均温度,℃; Tm ——定性温度,℃。
传热面积计算公式:S=πdL 定性温度:221T T T M +=上式中:d —管内径,m;L —传热管测量段的实际长度,m;T1,T2——冷流体的入口、出口温度,℃。
传热速率)(21,T T C V Q P M M S -=ρ式中:M S V ,—冷流体在套管内的平均体积流量,m3/s; M ρ—冷流体的密度,kg/m3;P C —冷流体的定压比热容,J/(kg.℃)。
2、对流传热系数ai 准数关联式的确定流体在管内做强制湍流,准数关联式的形式为:Nu=ARemPrn在本实验条件下在管内被加热的空气,普兰特数Pr 变化不大,可近似为常数,则关联式的形式可简化为:Nu=A ’Rem 所以仅有A ’,m 两个参数。
则两边取对数得:'lg Re lg lg A m Nu +=显然,上式中是一个线性方程,通过实验测定并计算得出一系列的Nu 和Re,即可在双对数坐标系中描绘出Nu —Re 直线,然后进行线性回归即可得出m,lgA ’,继而确定准数关联式雷诺数:μπρμρπμρd V Vd du 4d 4Re 2===则努塞尔数:λadNu =上式中λμ,分别为空气的粘度、流体的热导率(在定性温度Tm 下查出)三、实验装置图附图:空气-水蒸气传热综合实验装置流程图1、普通套管换热器;2、内插有螺旋线圈的强化套管换热器;3、蒸汽发生器;4、旋涡气泵;5、旁路调节阀;6、孔板流量计;7、风机出口温度(冷流体入口温度)测试点;8、9空气支路控制阀;10、11、蒸汽支路控制阀;12、13、蒸汽放空口;14、蒸汽上升主管路;15、加水口;16、放水口;17、液位计;18、冷凝液回流口四、实验步骤:1、实验前准备,检查工作(1)向电加热釜中加水至液位计上端显示安全水位之上。
实验对流传热系数测定

平均值(℃),������——空气进、出口温度������1、������2的平均值(℃),������w——内管内壁温度(℃)。 总传热速率方程:
联立式(1)(2)(3)得:
������ = ������������∆������m(3)
������������∆������m = ������������������������(������2 − ������1)(4) 而
=
������������
=
������������������������(������2 − ������1) ������������������∆������m
序 号 T(℃)
1. 102.0 2. 102.0 3. 103.8 4. 104.3 5. 103.6 6. 103.7 7. 103.6 8. 103.6
且������o ≫ ������������, ∴ ���������−��� 1 ≫ ������o−1, ������������为空气的传热膜系数。
������−1 = ���������−��� 1 + ������o−1 ������ ≈ ������������(6)
联立(1)(2)(3)(4)(5)(6)得:
������ = 17.8mm = 0.0178m,������ = 1m。������1、������2、������1、������2均由控制台测得,计算出对应的������m后查
取相应温度下的������、������������值,������由控制台测得的流量������′换算得到:
������
5. 14.7
6. 13.0
7. 11.6
8. 10.3
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. . .. . .浙江大学化学实验报告课程名称:过程工程原理实验甲实验名称:对流传热系数的测定指导教师:专业班级:姓名:学号:同组学生:实验日期:实验地点:目录一、实验目的和要求 (2)二、实验流程与装置 (2)三、实验容和原理 (2)1.间壁式传热基本原理 (2)2.空气流量的测定 (2)3.空气在传热管对流传热系数的测定 (2)3.1牛顿冷却定律法 (2)3.2近似法 (2)3.3简易Wilson图解法 (2)4.拟合实验准数方程式 (2)5.传热准数经验式 (2)四、操作方法与实验步骤 (2)五、实验数据处理 (2)1.原始数据: (2)2.数据处理 (2)六、实验结果 (2)七、实验思考 (2)一、实验目的和要求1)掌握空气在传热管对流传热系数的测定方法,了解影响传热系数的因素和强化传热的途径;2)把测得的数据整理成形式的准数方程,并与教材中公认经验式进行比较;3)了解温度、加热功率、空气流量的自动控制原理和使用方法。
二、实验流程与装置本实验流程图(横管)如下图1所示,实验装置由蒸汽发生器、孔板流量计、变频器、套管换热器(强化管和普通管)及温度传感器、只能显示仪表等构成。
空气-水蒸气换热流程:来自蒸汽发生器的水蒸气进入套管换热器,与被风机抽进的空气进行换热交换,不凝气或未冷凝蒸汽通过阀门(F3和F4)排出,冷凝水经排出阀(F5和F6)排入盛水杯。
空气由风机提供,流量通过变频器改变风机转速达到自动控制,空气经孔板流量计进入套管换热器管,热交换后从风机出口排出。
注意:普通管和强化管的选取:在实验装置上是通过阀门(F1和F2)进行切换,仪表柜上通过旋钮进行切换,电脑界面上通过鼠标选择,三者必学统一。
图1 横管对流传热系数测定实验装置流程图图中符号说明如下表:符号名称 单位 备注 V空气流量 m 3/h 紫铜管规格Φ19×1.5mm 有效长度1020mm t1空气进口温度 ℃ t2 普通管空气出口温度 ℃三、实验容和原理在工业生产过程中,大量情况下,采用间壁式换热方式进行换热。
所谓间壁式换热,就是冷、热流体之间有一固体壁面,两流体分别在固体壁面的两侧流动,两流体不直接接触,通过固体壁面(传热元件)进行热量交换。
本装置主要研究汽-气综合换热,包括普通管和加强管。
其中,水蒸气和空气通过紫铜管间接换热,空气走紫铜管,水蒸气走紫铜管外,采用逆流换热。
所谓加强管,是在紫铜管加了弹簧,增大了绝对粗糙度,进而增大了空气流动的湍流程度,是换热效果更明显。
1.间壁式传热基本原理如图2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组成。
图2 间壁式传热过程示意图间壁式传热元件,在传热过程达到稳态后,有: (1)热流体与固体壁面的对流平均温差可由(2)式计算: (2)固体壁面与冷流体的对数平均温差可由(3)式计算: (3)热、冷流体的对数平均温差可由(4)式计算: (4)式中:----热流量,J/s;,----分别为热、冷流体的质量流量,kg/s,----分别为定性温度下热、冷流体的比热,J/(kg·℃),----分别为热流体的进出口温度,℃,----分别为冷流体的进出口温度,℃,----分别为热、冷流体与固体壁面的对流传热系数,,----分别为热、冷流体的传热面积,,----分别为热、冷流体与固体壁面的对数平均温差,℃----以传热面积为基准的总传热系数,----平均传热面积,----冷、热流体的対数平均温差,℃由实验装置流程图可见,本实验的强化管或普通管换热,热流体是蒸汽,冷流体是空气。
2.空气流量的测定空气在无纸记录仪上现实的体积流量,与空气流过孔板时的密度有关,考虑到实际过程中,空气的进口温度不是定值,为了处理上的方便,无纸记录仪上显示的体积流量是将孔板出的空气密度当作时的读数,因此,如果空气实际密度不等于该值,则空气的实际体积流量应该由下式进行校正: (5)空气质量流量m: (6)式中:----空气实际体积流量,V----无纸记录仪上显示的空气的体积流量,----空气在孔板处的密度,,本实验中即为空气在进口问题下对应的温度。
3.空气在传热管对流传热系数的测定3.1牛顿冷却定律法在本装置的套管加热器中,环隙通空气,水蒸气在紫铜管表面冷凝放热而加热空气。
在传热过程达到稳定后,空气作为冷流体,空气侧传热由式(1)可得: (7)即 (8)和分别是换热管空气进口处的壁温度和空气出口处的壁温度,当管材料导热性能很好,即值很大,且管壁厚度较小时,可认为及,和分别是空气进口处的换热管外壁温度和空气出口处的换热管外壁温度。
一般情况下直接测量固体壁面温度,尤其是管壁温度,实验技术难度较大,因此,工程上也常采用通过测量相对较易测定的流体温度来间接推算流体与固体壁面间的对流传热系数。
3.2近似法以管壁面积为基准的总传热系数与对流传热系数间的关系为: (9)式中:,----分别为换热管的外径、径,----换热管的对流平均直径,---换热管的壁厚,----换热管材料的导热系数,,----分别为换热管外侧、侧的污垢热阻,总传热系数可由式(1)得: (10)用本装置进行实验时,管空气与管壁间的对流传热系数约几十到几百,而管外为蒸汽冷凝,冷凝给热系数可到数万,因此冷凝传热热阻可忽略,同时蒸汽冷凝较为清洁,因此换热管外侧的污垢热阻也可忽略。
实验中的传热元件材料采用紫铜,导热系数为383.8),壁厚为1.5mm,因此换热管壁的导热热阻可忽略。
若换热管测的污垢热阻也可忽略,则由式(9)可知, (11)由此可见,被忽略的传热热阻与冷流体侧对流传热热阻相比越小,此法测得的的准确性就越高。
3.3简易Wilson图解法空气和蒸汽在套管换热器中换热,空气在套管被套管环隙的蒸汽加热,当管空气做充分湍流时,空气侧强制对流传热系数可表示为 (12)将式(12)代入式(9),得到: (13)依据3.2的分析,式(13)右边后侧三项在本实验条件下可认为是常数,则由式(13)可得: (14)式(14)为线性方程,以,作图,可求得直线斜率m,于是得到: (15)4.拟合实验准数方程式由实验获取的数据计算出相关准数后,在双对数坐标纸上,拟合直线,从而确定拟合方程,得出实验式: (16)式中:----努塞尔数,,无因次;----雷诺数,,无因次。
5.传热准数经验式对于流体在圆形直管做强制湍流对流传热时,传热准数经验式为: (17)式中:----普兰特数,,无因次。
上式适用围为:,,管长与管径之比。
当流体被加热时,流体被冷却时。
式中:----定性温度下空气的导热系数,----空气在换热管的平均流速,----定性温度下空气的密度,----定性温度下空气的黏度,在本实验条件下,考虑变化很小,可认为是常数,则(17)式改写为:附注:在之间,空气物性与温度的关系式有如下拟合公式:(1)空气的密度与温度的关系式:(2)空气的比热与温度的关系式:60℃以下60℃以上(3)空气的导热系数与温度的关系式:(4)空气的黏度与温度的关系式:四、操作方法与实验步骤1)检查仪表、风机、蒸汽发生器及测温点是否正常,将蒸汽发生器灌水至液位不低于处;2)打开总电源开关、仪表开关,开启蒸汽发生器加热,同时,全部开启两个不凝气排出阀,通过电脑设置温度在103℃;3)等有大量不凝气体冒出时,蒸汽缓缓进入换热器环隙以加热套环换热器,此时关闭不凝气体排出阀,打开冷凝液排出阀,使环隙中的冷凝水不断地排出,此时应保证有少量蒸汽冒出,且环隙不能有大量冷凝液积留;4)启动风机,选择普通管,通过控制软件的流量设定依次设定20,14,10,7 ,待流量和热交换稳定后,采集4组数据;5)普通管测好后,切换为强化管,同4)依次设定20,11.8,7 ,待流量和热交换稳定后,采集3组数据;6)实验结束后,先关闭蒸汽发生器,待蒸汽温度下降到95℃以下后,关闭风机电源,总电源,清理实验器材。
五、实验数据处理1.原始数据:表 1管道名称加热器汽相温度/℃管外蒸汽温度/℃蒸汽出口处壁温/℃蒸汽进口处壁温/℃冷流体流量()冷流体出口温度/℃冷流体进口温度/℃普通管103.083 102.334 100.724 101.774 20.0769 65.674 25普通管103.146 102.42 100.724 101.712 14.1389 68.79 24.874普通管103.02 102.344 100.724 101.65 10.094 70.84 24.686普通管103.02 102.39 100.724 101.712 7.06272 72.984 24.686强化管102.955 101.264 101.35 101.462 19.5817 73.53 25.5强化管103.146 101.42 101.474 101.524 11.9574 76.56 25.186强化103.02 101.254 101.35 101.4 7.08643 78.264 25 管2.数据处理以强化管第一次数据(空气流量为20)为例,由式(4)可得:在空气进口温度下,空气密度:则由式(5)可得:由式(6)可得:定性温度则空气比热为于是,由式(10)得:为利用Wilson图解法,可求,,于是可得下表表 2管道名称质量流量/(kg/s)K/W/(u/(m/s)普通管 6.072E-03 74.813 25.477 0.013 0.075 普通管 4.277E-03 58.981 17.938 0.017 0.099 普通管 3.054E-03 45.486 12.802 0.022 0.130 普通管 2.137E-03 34.278 8.957 0.029 0.173 强化管 5.917E-03 98.156 24.869 0.010 0.076 强化管 3.615E-03 66.867 15.178 0.015 0.114 强化管 2.143E-03 42.416 8.992 0.024 0.173 根据上表可作出下图由式(15)可得:表 3管道名称普通1 普通2 普通3 普通4 强化1 强化2 强化3 /w/(m2·℃) 82.350 62.197 47.487 35.686 93.412 62.928 41.397 以强化管第一组数据为例:空气的导热系数求得:空气的黏度求得:空气的密度求得:则有同样的方法可得到下表:表 4管道名称普通1 普通2 普通3 普通4 强化1 强化2 强化347.08 35.41 26.97 20.21 52.79 35.43 23.2623290.4616258.9711542.348026.6422200.1813445.617931.69利用双对数坐标纸拟合直线可得到如下图:六、实验结果1)普通管和强化管不同空气流量下的对流传热系数如表2,从表中易得,对流传热系数随流量的增大而增大;且相同条件下强化管的对流传热系数要比普通管大。