化工原理实验指导书
化工原理实验指导书
化工原理实验指导书化工原理实验指导书是化学工程专业学生进行实验时必备的指南，它限制实验的参数和条件，指导实验的步骤和方法，不仅确保实验结果的正确性和稳定性，也保证了实验操作的安全性。
指导书中包含了实验的目的、原理、操作步骤、实验器材和仪器、实验记录等多方面的信息。
在实验指导书中，实验目的是第一步，它是实验进行的根本目标和基础。
在指导书中还需要详细讲解实验原理，强化手动操作的同时，使得学生们更深入的理解实验的本质和内涵。
在实验指导书的编写中，一定要准确地列出实验器材和仪器，指导学生如何选择、适配以及使用。
同时，指导书中应当明确实验的操作步骤，只有这样才能确保操作的准确、规范和安全。
具体而言，操作步骤需要依次介绍实验前的准备、实验中各个过程的具体操作要求、注意事项等。
在指导书中，实验数据和实验记录也很重要。
学生在进行实验过程中不仅要遵循实验步骤，还要及时记录实验数据，特别是实验结果和分析。
实验记录对于实验结果分析和结论得出起着至关重要的作用。
因此，指导书中应该明确学生需要记录的内容和格式，以及实验报告的形式要求。
指导书中应该明确实验结果的数据处理方法，如求平均数、标准差、误差分析等等，通过这些数据的处理，让学生们更好地理解实验原理、数据正确性、以及科学方法的重要性。
在实验指导书的编写中，注意到一些具体的使用技巧和实验注意事项也是非常重要的。
在实验过程中，学生们应该了解一些实验技巧和操作步骤，如仪器操作中的设备调试、实验中的个体防护、化学试剂的储存等等。
此外还有一些常见的错误和注意事项，例如溶液制备时的浓度计算、注意氧气含量等等。
指导书能够通过一些技巧善意提醒和提示，让学生们更好地避免操作中可能出现的实验失误、隐患或危险。
总之，在化工原理实验指导书的编写中，详细、准确的内容和简练明了的形式是必不可少的。
指导书中的每一条目都可以看做一个重要的细节，它有可能会涉及到实验结果，也有可能具有安全问题。
因此，实验指导书的编写需要仔细检查，以确保学生们在实验过程中安全、准确地、规范地进行实验。
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化工原理实验指导书编写浙江师范大学化学与生命科学学院应用化学系2014.6目录实验一雷诺实验 (1)实验二流体流动阻力测定 (4)实验三离心泵特性曲线测定 (8)实验四气液传热实验 (11)实验五填料塔吸收实验 (14)实验六流化床干燥实验 ........................................................... 错误！未定义书签。
实验七筛板精馏塔精馏实验 .. (21)实验一 雷诺实验一、 实验目的1. 观察流体在管内流动的两种不同形态。
2. 确定临界雷诺数。
二、 实验原理层流时，流体质点做直线运动，即流体分层流动，与周围的流体无宏观的混合，湍流时，流体质点呈紊乱地向各方向作随机的脉动，流体总体上仍沿管道方向流动。
雷诺准数是判断实际流动类型的准数。
若流体在圆管内流动，则雷诺准数可用下式表示：μρdu =Re （1-1）式中d ——管子内径，m ； u ——流速，m/s ； ρ——流体密度，kg/m 3； μ——流体粘度，pa.s 。
一般认为，当Re ≤2000时，流体流动类型属于层流；当Re≥4000时，流动类型属于湍流；而Re 值在2000～4000范围内是不稳定的过渡区，可能是层流也可能是湍流，取决于外界干扰条件。
如管道直径或方向的改变、管壁粗糙，或有外来振动等都易导致湍流。
对于一定温度的流体，在特定的圆管内流动，雷诺准数仅与流速有关，本实验是改变水在管内的速度，观察在不同雷诺数下流体流型的变化。
三、 实验装置1. 外形尺寸：2300×600×800 mm2. 水箱：670×600×600 mm3. 有机玻璃实验管：φ30×2.5，L =1000 mm4. 流量计：LZB-25，60-600 L/h4图1－1 雷诺实验示意图1－墨水罐；2－针型阀；3－高位水槽；4－溢流管；5－流态观察管；6－转子流量计；7－流量调节阀四、实验步骤1.打开进水阀，使自来水充满高位水箱，开启排水阀，排除管路系统中的空气。
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机械能转化演示实验一、实验目的1.观测动、静、位压头随管径、位置、流量的变化情况，验证连续性方程和柏努利方程。
2.定量考察流体流经收缩、扩大管段时，流体流速与管径关系。
3.定量考察流体流经直管段时，流体阻力与流量关系。
4.定性观察流体流经节流件、弯头的压损情况。
二、基本原理化工生产中，流体的输送多在密闭的管道中进行，因此研究流体在管内的流动是化学工程中一个重要课题。
任何运动的流体，仍然遵守质量守恒定律和能量守恒定律，这是研究流体力学性质的基本出发点。
1.连续性方程对于流体在管内稳定流动时的质量守恒形式表现为如下的连续性方程：⎰⎰⎰⎰=2211vdA dA v ρρ （1－1）根据平均流速的定义，有 222111A u A u ρρ= （1－2） 即 21m m = （1－3） 而对均质、不可压缩流体，常数==21ρρ，则式（1－2）变为2211A u A u = （1－4）可见，对均质、不可压缩流体，平均流速与流通截面积成反比，即面积越大，流速越小；反之，面积越小，流速越大。
对圆管，4/2d A π=，d 为直径，于是式（1－4）可转化为222211d u d u = （1－5）2.机械能衡算方程运动的流体除了遵循质量守恒定律以外，还应满足能量守恒定律，依此，在工程上可进一步得到十分重要的机械能衡算方程。
对于均质、不可压缩流体，在管路内稳定流动时，其机械能衡算方程（以单位质量流体为基准）为：f e h ggu z h ggu z +++=+++ρρ22221211p 2p 2 （1－6）显然，上式中各项均具有高度的量纲，z 称为位头，g u 2/2称为动压头（速度头），g ρ/p 称为静压头（压力头），e h 称为外加压头，f h 称为压头损失。
关于上述机械能衡算方程的讨论： （1）理想流体的柏努利方程无黏性的即没有黏性摩擦损失的流体称为理想流体，就是说，理想流体的0=f h ，若此时又无外加功加入，则机械能衡算方程变为：ggu z ggu z ρρ22221211p 2p 2++=++（1－7）式（1－7）为理想流体的柏努利方程。
化工原理实验
实验二 流量计的流量校正
实验项目性质：验证性实验 所属课程名称：化工原理实验 实验计划学时：3 学时 一.实验目的
1.学会文丘里流量计和孔板流量计的使用方法； 2.通过孔板(或文丘里)流量计孔流系数的测定，了解孔流系数的变化规律； 3.测定并比较文氏管和孔板流量计的永久压强损失。 二.实验内容 1.测定孔板流量计或文丘里流量计的孔流系数； 2.了解孔流系数的变化规律； 3.测定孔板(或文丘里)流量计的永久压强损失。 三、实验原理 流量计的种类很多，本实验是研究差压式(速度式)流量计的校正，这类差压 式流量计是用测定流体的压差来确定流体流量(或流速)，常用的有孔板流量计、 文丘里流量计和毕托管等。 实验装置用孔板流量计如图 2（a）所示，是在管道法兰间装有一中心开孔 的不诱钢板，我们可以用流体运动规律导出孔板流量计的计算模型，对不可压缩 流体，其流速可用下式表示
流量计的校正有量体法，称重法和基准流量计法，量体法和称重法都是以通 过一定时间间隔内排出的流体体积或质量的测量来实现的，而基准流量计法，则 是用一个已被事先校正过而精度级较高的流量计作为被校流量计的比较基准。 四、实验装置及流程
实验装置共计四套(如图 3)，每套在φ 34×3.5mm 的不锈钢管路上装有文氏 管流量计和孔板流量计，液体计量槽为：300×600×1000mm，如图 3 所示实验物 料为水。
v = C0 A0 2∆P / ρ = C0 A0 2gR(ρ0 − ρ) / ρ
（2-7）
式中：C0 文丘里流量计的流量系数； A0 为文丘里缩脉处的面积 m2。
图 3 流量计实验装置 l.计量槽; 2.3.6. U 型压差计； 4.孔板流量； 5.文氏管流量计； 7.倒 U 型压差计； 8.进水阀； 9.测压口
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化工原理实验指导书实验一：测定液体粘度实验目的1.了解液体粘度的含义和测定方法；2.掌握测定液体粘度的实验操作方法；3.掌握粘度计的使用和维护。
实验仪器和药品1.粘度计；2.水槽；3.手表；4.钢尺；5.铂丝加热器；6.手套；7.计时器；8.微量秤；9.实验室温度计；10.实验室水。
实验步骤1.取适量待测液体，用微量秤称量准确质量；2.将待测液体倒入粘度计中，恢复液面平静；3.按照粘度计说明书操作，测定粘度值；4.将测定后的粘度值记录，并计算粘度。
实验注意事项1.操作时要佩戴手套，避免在搅拌时溅起液体；2.粘度计使用后要及时清洁擦干净，避免积水损坏；3.实验结束后将实验器材按要求归位，将液体倒入指定容器。
实验二：测定液体密度实验目的1.了解液体密度的含义和测定方法；2.掌握液体密度测定的实验操作方法；3.掌握密度计的使用和维护。
实验仪器和药品1.密度计；2.电子天平；3.水槽；4.实验室温度计；5.实验室水。
实验步骤1.校准电子天平；2.取适量待测液体，用电子天平称量准确质量；3.将待测液体倒入密度计中，恢复液面平静；4.按照密度计说明书操作，测定密度值；5.将测定后的密度值记录，并计算密度。
实验注意事项1.操作时要均匀搅拌液体，确保密度均匀；2.密度计使用时避免碰撞和摔落，以免损坏；3.实验结束后将实验器材归位，将液体倒入指定容器。
实验三：酸碱中和反应实验目的1.了解酸碱中和反应的基本原理；2.掌握酸碱反应的判别方法；3.掌握酸碱试剂的使用和处理方法。
实验仪器和药品1.PH试纸；2.PH仪；3.酸、碱试剂；4.试管；5.水槽；6.实验室温度计；7.实验室水。
实验步骤1.取等量的酸和碱试剂，放入试管中；2.使用PH试纸检测试管中溶液的酸碱性；3.用PH仪测定试管中溶液的PH值；4.根据实验数据判断酸碱中和反应是否发生。
实验注意事项1.操作时要注意试剂用量，避免过量使用；2.PH试纸和PH仪使用时要正确操作，避免误差；3.实验结束后将实验器材清洗干净，处理废液。
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化工原理实验指导书化学与化学工程系化学工程教研室2012.09目录实验一雷诺实验.................................................. 错误！未定义书签。
实验二柏努利实验 ............................................. 错误！未定义书签。
实验三流体流动阻力测定 ................................. 错误！未定义书签。
实验四离心泵特性曲线测定 ............................. 错误！未定义书签。
实验五对流给热系数测定 ................................. 错误！未定义书签。
实验六填料吸收塔传质系数测定实验 ............. 错误！未定义书签。
实验七筛板精馏塔系统实验 ............................. 错误！未定义书签。
实验八干燥速率曲线的测定实验 ..................... 错误！未定义书签。
实验九转盘萃取塔实验 ..................................... 错误！未定义书签。
实验十膜分离实验装置 ..................................... 错误！未定义书签。
实验一 雷诺实验一、实验目的1．观察流体在管内流动的两种不同流型。
2．测定临界雷诺数。
二、基本原理流体流动有两种不同型态，即层流(滞流)和湍流(紊流)。
流体作层流流动时，其流体质点作直线运动，且互相干行；湍流时质点紊乱地向各个方向作不规则的运动，但流体的主体向某一方向流动。
雷诺准数是判断流动型态的准数，若流体在圆管内流动，则雷诺准数可用下式表示：μρdu =Re式中，Re ——雷诺准数，无因次； d ——管子内径，mm ； u ——流体流速，m ／s ； ρ——流体密度，kg ／m3； μ——流体粘度；Pa·s 。
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化工原理实验指导书目录实验一流体流动阻力的测定 (1)实验二离心泵特性曲线的测定................................................５实验三传热系数测定实验 (7)实验四筛板式精馏塔的操作及塔板效率测定 (9)实验五填料塔吸收实验............................................................1２演示实验柏努利方程实验 (14)雷诺实验 (16)实验一 流体流动阻力的测定一、实验目的1、了解流体在管道内摩擦阻力的测定方法;2、确定摩擦系数λ与雷诺数R ｅ的关系。
二、基本原理由于流体具有粘性,在管内流动时必须克服内摩擦力。
当流体呈湍流流动时，质点间不断相互碰撞，引起质点间动量交换，从而产生了湍动阻力,消耗了流体能量。
流体的粘性和流体的涡流产生了流体流动的阻力。
在被侧直管段的两取压口之间列出柏努力方程式,可得：ΔP f ＝ΔPL —两侧压点间直管长度(m)d —直管内径(m) λ—摩擦阻力系数 u —流体流速（m ／s)ΔP f —直管阻力引起的压降（N/ｍ2） µ—流体粘度（Pa.ｓ）ρ—流体密度（kg/ｍ３)本实验在管壁粗糙度、管长、管径、一定的条件下用水做实验,改变水流量，测得一系列流量下的ΔP f 值,将已知尺寸和所测数据代入各式,分别求出λ和Re,在双对数坐标纸上绘出λ～R ｅ曲线 。
三、实验装置简要说明水泵将储水糟中的水抽出,送入实验系统,首先经玻璃转子流量计测量流量,然后送入被测直管段测量流体流动的阻力，经回流管流回储水槽,水循环使用。
被测直管段流体流动阻力△P 可根据其数值大小分别采用变压器或空气—水倒置U 型管来测量。
四、实验步骤:1、向储水槽内注蒸馏水,直到水满为止。
2、大流量状态下的压差测量系统，应先接电预热1０-１5分钟,观擦数字仪表的初始值并记录后方可启动泵做实验。
《化工原理》课程设计指导书(精馏塔之预热器、冷凝器、再沸器)+)
化工原理课程设计指导书—精馏塔的预热器、冷凝器、再沸器工艺设计适应专业：化学工程与工艺编写作者：胡建明编写日期：2007.7邵阳学院生物与化学工程系预热器、冷凝器、再沸器的工艺设计概述蒸馏是化工生产中分离均相液体混合物的典型单元操，其历史悠久，应用广泛。
蒸馏的基本原理是将液体混合物部分汽化、部分冷凝，利用其中个组分挥发度不同而将其分离。
其本质是液、汽相间的质量传递和热量传递。
为使分离彻底，以获得较纯的产品，工业生产中常采用多次部分汽化、多次部分冷凝的方法——精馏。
精馏过程通常是在塔设备内完成的。
预热器、冷凝器、再沸器是精馏过程必不可少的设备。
它们承担着将物料预热、气化、冷凝等重要任务。
而固定管板式换热器更是因其具有工艺简单、造价低廉、工艺设计成熟、热效率较高等优点而得到广泛的应用，尤其在很多大工业生产中。
换热器的工艺设计主要内容和步骤 1 物料衡算1.1 设计依据1.1.1 《×××××设计任务书》1.1.2 产量 年产99.5%（均为质量分数，下同）环己烷（丙酮）20000吨，根据工业生产中连续生产的特点，取年平均生产时间为8000小时，即小时产量为：20000×103/8000=2500kg ／h ，本设计以小时产量为计算基准。
1.1.3 进料组成F x 、产品组成D x 1,1.4 分离要求 1.2 精馏塔物料衡算1.2.1 物料衡算示意图1.2.2 用质量分率计算进料量及塔釜采出量G D ,X D F D W G G G =+ F F D D W W G x G x G x =+ 解得： G F （kg/h ） G W （kg/h ）1.2.3 计算摩尔量、摩尔分率 G W由物质A 、B 组成的混合物，其分子量分别为M A ，M B 则其平均分子量：A A B B M M x M x =+，用摩尔量表示为：;;W D F G G GD W F M M M===； 同理可求得X D 、X W 、 X F 1.2.4 精馏塔物料衡算表表1.1 精馏塔的物料衡算表※必须达成Σ进=Σ出。
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化工原理实验指导书目录实验一流体流动阻力的测定 (1)实验二离心泵特性曲线的测定 (5)实验三传热系数测定实验 (7)实验四筛板式精馏塔的操作及塔板效率测定 (9)实验五填料塔吸收实验 (12)演示实验柏努利方程实验 (14)雷诺实验 (16)实验一流体流动阻力的测定、实验目的1、 了解流体在管道内摩擦阻力的测定方法；2、 确定摩擦系数入与雷诺数 Re 的关系。
二、基本原理由于流体具有粘性， 在管内流动时必须克服内摩擦力。
当流体呈湍流流动时， 质点间不断相互碰撞，弓I 起质点间动量交换，从而产生了湍动阻力，消耗了流体能量。
流体的粘性和 流体的涡流产生了流体流动的阻力。
在被侧直管段的两取压口之间列出柏努力方程式，可得:△ P f = △ P’P fL u 2 h fd 2L —两侧压点间直管长度（m ）2d P fd —直管内径（m ） 入一摩擦阻力系数 u —流体流速（m/s ）△ P f —直管阻力引起的压降（N/m 2） 厂流体粘度（Pa.s ） p —流体密度（kg/m 3）本实验在管壁粗糙度、管长、管径、一定的条件下用水做实验，改变水流量，测得一系 列流量下的△ P f 值，将已知尺寸和所测数据代入各式，分别求出入和 Re ,在双对数坐标纸上绘出入〜Re 曲线。
三、实验装置简要说明水泵将储水糟中的水抽出， 送入实验系统，首先经玻璃转子流量计测量流量， 然后送入 被测直管段测量流体流动的阻力，经回流管流回储水槽，水循环使用。
被测直管段流体流 动阻力△ P 可根据其数值大小分别采用变压器或空气一水倒置 U 型管来测量。
四、实验步骤：1、 向储水槽内注蒸馏水，直到水满为止。
2、 大流量状态下的压差测量系统 ，应先接电预热10-15分钟，观擦数字仪表的初始值并 记录后方可启动泵做实验。
3、 检查导压系统内有无气泡存在 .当流量为0时打开B1、B2两阀门，若空气一水倒置 U 型管内两液柱的高度差不为 0，则说明系统内有气泡存在，需要排净气泡方可测取数据。
排气方法：将流量调至较大，排除导压管内的气泡，直至排净为止。
4、 测取数据的顺序可从大流量至小流量，反之也可，一般测 15〜20组数，建议当流量 读数小于300L/h 时，用空气一水倒置 U 型管测压差△ P 。
5、待数据测量完毕，关闭流量调节阀，切断电源。
Redu五、使用实验设备应注意的事项：1、调流量要慢、稳、准。
2、利用压力传感器测大流量下△ P时，应切断空气一水倒置U型管B1、B2两阀门否则影响测量数据。
3、在实验过程中每调节一个流量之后待流量和直管压降的数据稳定以后方可记录数据。
4、若较长时间不做验验,启动离心泵之前应先转动泵轴使之灵活运转,否则烧坏电机。
实验二离心泵特性曲线测定一、实验目的1、 熟悉离心泵的操作与结构；2、 测定离心泵在一定转速下的特性曲线。
二、基本原理在一定转速下，离心泵的压头He ,轴功率N 及效率n 均随实际流量 Qe 的大小而改变。
因此泵的特性是由 H=f(Qe),Ne=f(Qe)和n =f(Qe)三条曲线来决定。
而此三条曲线是经实验测 得标绘出来。
1、流量Qe 的测定通过调节阀门改变水流量的大小， 采用文式流量计测得压差,Qe C o Ao ^―—单位(m 3/s )2、离心泵压头He 的测定在离心泵的吸入口和压出口之间列柏努力方程•••离心泵d入=d 出又••• H ( x -出)可忽略Rt!、H (Z 出 Z 入)(m)g3、离心泵轴功率的计算 泵轴功率N =电机输出功率 功率表读数=电机输入功率泵的有效功率NeH2(K W )式中：NeNA 0—文丘里流量计喉管的横截面积 C o —流量系数C o =1△ P —文丘里流量计的压差Z 出一z 入离心泵进出口管路的垂直距离 P 出一P 入离心泵进出口管路的压强三、实验装置简要说明本实验用 WB70/055型离心泵进行实验，用离心泵将储水槽内的水抽出， 送入离心泵性 能测定管路测量系统， 然后由压出管排至水槽。
在泵的吸入口和压出口处， 分别装有真空表 和压力表，以测量水进口处的压力。
泵的出口管线装有文氏流量计及调节阀门， 用来调节水的流量或管内压力。
求其相应的体积流量 Qe 。
P u 2g 2gH eg 2gHf(入-出)功率表读数X 电机效率(Kw )四、实验方法1、向储水槽内注蒸馏水，直到水满为止。
2、在启动离心泵之前需做如下检查：(1)流量调节阀门10 和2,离心泵出口压力表和真空表的调节阀,倒置U 型管的阀门B1、、B2均应关闭。
(2)流量测量压差变送器的平衡阀打开。
3、启动离心泵，打开阀门10 至全开。
稍停片刻，待流体赶净管路内的气泡后关闭平衡阀。
打开压力表及真空表的调节阀。
4、测取数据顺序可任选。
切记流量从最大至流量为零应均匀取点15〜20组数据。
5、数据测量完毕，关闭压力表，真空表并把平衡阀打开。
五、使用实验设备应注意的事项1 、启动离心泵之前, 一定要检查各处阀门。
2、流体在管路输送中不应有气存在。
3、测量数据将流量传感器的平衡阀一定处于关闭状态,否则影响测量数据值。
4、离心泵不要长时间空转。
1 、对现有实验条件，泵的特性曲线能否改变？2、管路排水口安装在水面之上和浸在水中对实验值有何影响？3、由实验得知，泵的流量越大，泵进口处真空度越大，为什么？实验三传热系数测定实验一、实验目的1、 通过实验掌握传热膜系数a 的测定方法，并分析影响a 的因素；2、 掌握确定传热膜系数准数关联式中的系数C 和指数m 、n 的方法；3、 通过实验提高对a 关联式的理解，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a, 当流体无相变化时对流传热准数关联式一般形式为：Nu = C Re mPr nGr p对强制湍流，Gr 准数可以忽略。
Nu = C Re m Pr n本实验中，可用图解法和最小二乘法两种方法计算准数关联式中的指数m 、n 和系数C 。
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。
为了便于掌握这 类方程的关联方法，可取 对数，得到直线方程：n = 0.4 （实验中流体被加热）。
这样就简化成单变量方程。
两边取 lgPr 0-4 lg C mlgRe在双对数坐标系中作图， 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 值代入方程中得到系数 C ,即NuPr 0.4 Re m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。
应用计算机对多变量方程进行一次回归, 就能同时得到C 、m 、n 。
可以看出对方程的关联，首先要有Nu 、Re 、Pr 的数据组。
雷诺准数 努塞尔特准数普兰特准数d —换热器内管内径（m ）a i —空气传热膜系数（W/m 2・C ） p —空气密度（kg/m 3）入一空气的导热系数（ W/m •C）Cp—空气定压比热（J/kg •C）实验中改变空气的流量以改变准数Re 之值。
根据定性温度计算对应的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a 值。
进而算得Nu 准数值。
因为空气传热膜系数a 1远大于蒸汽传热膜系数a2,所以传热管内的对流传热系数a1ReduNu1dPr C p约等于冷热流体间的总传热系数K。
则有牛顿冷却定律：Q = a i A △ t mA —传热面积（m2）（内管内表面积）△ t m —管内外流体的平均温差（C ）In其中：△ t i = T-t i , △ t 2= T-t 2T —蒸汽侧的温度，可近似用传热管的外壁面平均温度T w （C ）表示T w = 8.5+21.26 X EE —热电偶测得的热电势 （mv ） C 传热量 Q 可由下式求得： Q= w _p （t 2-t i ） /3600 =V p _ p （t 2-t i ） /3600w —空气质量流量（kg/h ） V —空气体积流量（m 3/h ） t i ,t 2—空气进出口温度（C ）实验条件下的空气流量 V （m 3/h ）需按下式计算：V t —空气入口温度下的体积流量（m 3/h ）1t —空气进出口平均温度（C ）△ P —孔板两端压差（KPa ）11 —进口温度下的空气密度（kg/m 3）强化传热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； 并且能够减少换热器的阻力以减少换热器的动力消耗，更有效的利用能源和资金。
强化换热的方法有多种， 本实验装置是采用在换热器内管插入螺旋线圈的方法来强化传热的。
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动，因而可以使传热强化。
强化传热时，Nu o = B Re m,其中B 、m 的值因螺旋丝尺寸不同而不同。
同样可用线性回 归方法确定B 和m 的值。
单纯研究强化手段的强化效果（不考虑阻力的影响），可以用强化 比的概念作为评判准则，即强化管的努塞尔特准数Nu 。
与普通管的努塞尔特准数 Nu 的比。
显然，强化比Nu o / Nu > 1,而且它的值越大，强化效果越好。
三、实验装置简要说明本实验采用列管式换热器，热空气走管程，冷水走壳程。
⑴传热管参数传热面积0.4m 2⑵不锈钢孔板流量计的孔径比m = 17mm / 44mm ~ 0.39⑶空气进、出口测量段的温度 t i 、t 2采用电阻温度计测量，在显示仪表上直接读数。
换 热管的外壁面平均温度 T w 采用铜一康铜热电偶测量，在数字式毫伏计上显示数值E 。
⑷空气用电加热器加热出口温度控制在160 C 。
t iV V t 1273 t 273 t 1其中V-可按下式计算V t i21 .6四、实验方法及步骤1、实验前的准备，检查工作。
⑴ 打开冷水开关调制一定流量。
⑵检查空气流量旁路调节阀是否全开。
⑶检查普通管支路各控制阀是否已打开。
⑷ 接通电源总闸，启动电加热器开关，开始加热。
2、实验开始。
⑴提前启动鼓风机，约加热十分钟后，保证实验开始时空气入口温度T i (C)比较稳定。
⑵调节空气流量旁路阀的开度，使流量计读数为所需的空气流量值⑶稳定5〜8分钟左右读取t i,t2,T i T2值以及流体流量。
(注意：第一个数据点必须稳定足够的时间)⑷重复⑵与⑶共做5〜6 个空气流量值。
⑸最小最大流量值一定要做。
⑹整个实验过程中，加热电压可以保持不变，也可随空气流量的变化做适当的调节。
⑺测定5〜6 组实验数据。
4、实验结束。
⑴ 关闭加热开关。
⑵ 过5 分钟后关闭鼓风机，并将旁路阀全开。
⑶ 切断总电源。
五、实验注意事项1、实验装置仪表柜上的拉门学生不得随便打开，以防触电。