三空气-水对流给热系数测定
对流给热系数测定实验报告
对流给热系数测定实验报告实验名称:对流换热系数的测量实验一、实验目的1.测量圆形水平直管外的水蒸气凝结换热系数α0和圆形水平直管内冷流体（空气或水）的强制对流换热系数αi2.观察水蒸汽在圆直水平管外壁上的冷凝状况。
3掌握热电阻测温方法。
4掌握计算机自动控制和流量调节的方法。
5了解涡轮流量传感器和智能流量积算仪的工作原理和使用方法。
6了解电动调节阀压力传感器和变频器的工作原理和使用方法。
7掌握化工原理实验软件库的使用。
二、实验装置流程图及实验流程简述2途经阀○6、阀○7由蒸汽分布管进入套管换热器的环隙通道，冷凝水蒸汽自蒸汽发生器○9.阀门○ 8号污水排入沟渠。
水从阀门流出○4或电动调节阀○5、12控制的旋涡气泵产生的空气依次经过阀○冷流体水或来自由变频器○13.10进入套管式热交换器、涡轮流量计的内管○ 水或空气流量调节阀○ 加热后排入下水道或通风口。
三、简述实验操作步骤及安全注意事项空气-蒸汽系统1.开启电源。
依次打开控制面板上的总电源、仪表电源。
1.调整手动调节阀○ 10以最大化空气量。
2.启动涡流空气泵○9、阀○8，排除套管环隙中积存的冷凝水，然后适当关小3.排蒸汽管道的冷凝水。
打开阀○8.注意阀门○ 8不能开得太大，否则会有严重的蒸汽泄漏。
阀门○6，蒸汽从蒸汽发生器○2沿保温管路流至阀○7；慢慢打开阀○7，4.调节蒸汽压力。
打开阀○蒸汽开始流入套管环空，并加热内管的外表面。
控制蒸汽压力稳定在0.02MPa，不超过0.05mpa，否则蒸汽不够用。
5.测量不同流量下的相应温度。
当巡检仪在控制面板上显示的11个温度、压力数据和智能流量积算仪显示的空气流量稳定时，记录所有温度、压力6，分别取最大空气流量的1/2及1/3，分别记录下相应流量下的流量数据。
然后再调节阀○稳定的温度和压力数据，使共有3个实验点。
7和阀门○ 6、关闭仪器电源和主电源。
6.实验结束后，关闭蒸汽阀○水~水蒸汽系统操作步骤和方法与空气-蒸汽系统基本相同，只是冷流体由空气变为冷水，并且仍然选择了三个实验点。
空气-水蒸汽对流给热系数测定
热流体与固体壁面的对数平均温差可由式（4—2）计算，
T
TW
m
T1
TW1 T2 TW 2
ln T1 TW1
T2 TW 2
（6-2）
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，
tW
空气-水蒸汽对流给热系数测定
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．掌握给热系数测定的实验数据处理方法。 3．观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象。 4．了解热电阻测温的方法。
二、基本原理 在工业生产过程中，大量情况下，冷、热流体系通过固体壁面（传热元件）进行热量
交换，称为间壁式换热。如图 6-1 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。
对于空气在管内强制对流被加热时，可将式（6-9）改写为，
1 2
1 0.023
4
0.8
d 1.8 2
2
1 Pr20.4
2 qm2
0.8
（6-9） （6-10）
令，
m
1 0.023
4
0.8
d 1.8 2
（6-11）
X
2
1 Pr20.4
2 qm2
0.8
（6-12）
Y
1 2
C
RS 2
bd 2 d m
实验测定 m2 、 t1、t2、T1、T2 、并查取 t平均
1 2
t1
t2 下冷流体对应的 c p2 、换热面积
A，
即可由上式计算得总给热系数 K。
空气-水蒸气对流给热系数测定实验报告
空气-水蒸气对流给热系数测定实验报告本实验使用臭氧编码器，通过悬浮思路分析，利用不同的匀速度下不同的温度差分析空气-水蒸气的对流换热系数，帮助我们理解空气-水蒸汽对流的过程。
本文将对实验的设备、方法、结果及分析进行详细介绍。
一、实验设备1. 实验室气体混合系统2. 实验室压力传感器4. 实验室水蒸气浸润计6. 实验室数据采集器二、实验方法1. 设计实验2. 实验片段将实验室气体混合系统、压力传感器、温度传感器、水蒸气浸润计和湿度传感器等设备设置在实验室中，同时使用数据采集器对数据进行实时记录。
在实验中，我们首先设置了一个不同的温度差，然后观察它们在不同的匀速度下的换热系数。
通过计算，我们可以得到不同匀速下不同温度差的换热系数。
三、实验结果及分析通过实验结果和数据分析，我们得到不同温度差和匀速度下的换热系数。
1. 换热系数随着温度差的增加而增加我们可以看到，在温度差越大的情况下，热传导的能力也越强。
颗粒与颗粒之间的间距越小，热量间的转移就越快，因此换热系数也越高。
当温度差在一定的范围内，换热系数与温度差的平方成正比。
我们还可以看到，在匀速越大的情况下，换热系数也会越大。
当匀速越大时，颗粒间的热传导也会越快，从而使换热系数更大。
综合以上分析，我们可以得到空气-水蒸汽的对流换热系数与温度差和匀速度密切相关。
当温度差和匀速度越大时，换热系数也会越大。
同时，通过这些实验结果，我们可以更好地理解空气-水蒸汽对流的过程。
四、实验结论通过本次实验，我们可以得出以下结论：1. 空气-水蒸汽的对流换热系数与温度差成正比，当温度差越大时，换热系数也会越大。
因此，我们可以通过控制空气-水蒸汽的温度差和匀速度来控制其换热系数，从而更好地理解热传导过程。
实验三空气纵掠平板时局部换热系数的测定
实验三 空气纵掠平板时局部换热系数的测定一、实验目的1、了解实验装置的原理;测量系统及测试方法..2、通过对实验数据的整理;了解沿平板局部换热系数的变化规律..3、分析换热系数变化的原因;以加深对对流换热的认识.. 二、实验原理强制对流换热是工程实际中最常遇到的传热学问题;有着广泛的应用..并且;强制对流换热系数是设备换热效率的重要指标;因此;测定对流换热系数有着工程实际意义..“热对流”是指流体中温度不同的各部分相互混合的宏观运动所引起的热量传递现象..由于引起流体宏观运动的原因不同;可以区分为自然对流换热和强制对流换热..严格地说;强制对流换热中不能排除自然对流换热的作用;只是因为它的影响远小于前者而不予考虑..流体纵掠平板是对流换热中最典型的问题;本实验通过测定空气纵掠平板时的局部换热系数;掌握对流换热的基本概念和规律..局部换热系数α由下式定义： )t (t qf -=α W/m 2/·℃ 其中： q — 物体表面某处的热流密度 W/m 2t — 相应点的表面温度 ℃ t f — 气流的温度 ℃1-风道 2-平板 3-不锈钢片 4-热电偶 5-电源导板 6-热电偶换接件图3-1 试验装置本试验装置上所用试件是一平板;纵向插入一风道中;板表面包履一簿层金属片;利用电流流过金属片对其加热;可以认为金属片表面具有恒定的热流密度..测定流过金属片的电流和其上的电压降即可准确地确定表面的热流密度..表面温度的变化直接反映出表面换热系数的大小.. 三、试验装置及测量系统图3-1为试验段简图;试验段从风道1中间插入一可滑动的板2;板表面包一层金属片3;金属片内表面设有热电偶4;沿纵向轴向不均匀地布置22对热电偶;它们通过热电偶接插件6与测温电位差计相联;片3的两端经电源导板与低压直流电源联结..图3-2为试验装置的原理图;整流电源1提供低压直流大电流;电流通过串联在电路中的标准电阻5上的电压降来测量;标准电阻5就安装在整流电源1内;其两端的输出线已连接好;电压降的大小用电位差计测量..片3两端的电压降亦用电位差计测量..为简化测量系统;测量平板壁温t 的热电偶参考温度不用摄氏零度;而用冷空气流的温度t f ;即其热端6设在板内;冷端7则放在风道气流中;所以热电偶反映的为温差t ―t f 的热电势Et ―t f ..为了能用一台电位差计测量热电偶毫伏值;标准电阻5上的电压降及片3两端的电压降;所测信号经过一转换开关再接入电位差计;在测量片两端电压降时;电路中接入一分压箱8分压箱8就安装在转换开关内..用毕托管12通过倾斜式微压计11测量掠过平板的气流动压;以确定空气流速..1、 低压直流电源2、风源3、试验段风道4、平板试件5、标准电阻6、热电偶热端7、热电偶冷端 8、分压箱 9、转换开关 10、电位差计 11、微压计12、毕托管图3-2 空气纵掠平板时局部换热系数的试验装置及测量系统四、试验步骤1、将整流电源1的输出线按正负极要求连接到平板试件3的结线端子上;用二条导线将平板试件3的结线端子连接到转换开关第一对输入端子上;用以测量平板试件3两端的电压降..2、将标准电阻5两端的输出线连接到转换开关第二对输入端子上;用以测量标准电阻5两端的电压降..3、将热电偶的热端即接插件和冷端按接线图要求连接到转换开关第三对输入端子上;通过旋转接插件旋钮;用以测量22对热电偶产生的热电势..4、用导线将转换开关的输出端子与电位差计未知端子相连接;通过旋转转换开关旋钮;分别测量平板试件3两端的电压降；标准电阻5两端的电压降；22对热电偶产生的热电势..5、调节检流计上的调零装置将检流计的指针调在零位置;打开电位差计电源开关;根据电压降的大小选择适当的倍率..首先旋转调零旋钮;使检流计的指针指在零位置；再将电键开关“K”扳向标准位置;旋转电流调旋钮;使检流计的指针指在零位置；再将电键开关“K”扳向未知位置;节RP旋转二个测量盘使检流计的指针再次指在零位置..二个测量盘读数之和乘上使用倍率;等于被测量的电压电动势值..测量完毕;倍率开关应放在“断”位置;电键开关“K”应放在中间位置..6、用乳胶管将毕托管全压管既长尾巴管与倾斜式微压计“＋”极相连接;毕托管静压管即尾巴管与倾斜式微压计“－”极相连接..调整毕托管使全压测孔一定要正对着气流方向..根据测量压力的大小把倾斜式微压计斜管固定到某一倍率上;调整倾斜式微压计底盘上的调节选钮;使水平泡处于正中位置;把开关扳向校准位置;左右旋转顶帽把管内酒精柱调到零或某一整数;再把开关扳向测压位置..倾斜式微压计就可以测量压力了..7、关闭风门;接通风机电源开关;待电机运转稳定后;再将风门调到所需开度..8、将平板放在适当位置上;整流电源调节手柄旋转至最小位置..再接通整流电源;并逐步提高输出电压调节手柄旋转至所需位置;对平板缓慢加热;控制片温在80℃以下;可用手抚摸至无法忍受时为止..9、待热稳定后开始测量;从板前缘开始按热电偶编号;用电位差计测出其温差电势Et-t;测量过程中;加热电流、电压及气流动压变动较小;可选f择在整个实验过程的开始、中间、结束三个时间段测量三组数据取平均值；实验开始和实验结束各测一次室温;取其平均值作为室温..10、实验结束后;先将整流电源调节手柄旋转至最小使输出电压为零;再关闭整流电源..关闭电位差计电源..待风机将平板吹冷后再关闭风机电源..最后再整理实验设备.. 五、基本参数及有关计算公式板长 L=0.33m 板宽B=80×10-3m金属片宽 b =65×10-3m 金属片厚δ=1×10-3m 金属片总长 l =2L=0.66m热电偶编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 离板前缘距离X mm 02.5 57.5 1015202532.5 40热电偶编号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 离板前缘距离X mm5060 7590 110130160190220260300 1、金属片壁温t ：所用测温热电偶为一康铜;以室温作为参考温度时;热端温度在50 ~ 80 ℃范围内变化时;热端冷端每1度温差产生的热电势输出可近似为0.043mv;因此测得反映温差t ―t f 的热电势Et ―t f mv;即可求出温差;即 t ―t f = Et ―t f /0.043℃..2、流过金属片的电流I ：标准电阻为150A/75mv;所以测得标准电阻上每1mv 电压降等于2A 电流流过;即I=2×V 1 A 其中：V 1—标准电阻两端的电压降mv3、金属片两端的电压降V ：V=T ×V 2×10-3 V其中：T=201—分压箱倍率 V 2—经分压箱后测得的电压降mv4、空气流过平板的速度u ：由毕托管测得气流动压头Δh; mmH 2O 柱;可按下式计算速度 h9.812u ∆⨯=ρm/s 其中：ρ—空气密度kg/m 35、局部对流换热系数αx在下列假设下：①电热功率均匀分布在整个片表面②不计片向外界辐射散热的影响③忽略片纵向导热的影响局部对流换热系数αx 可按下式计算： )t 2Lb(t I V f x -=α W/m 2℃6、局部努谢特数N ux 与雷诺数R ex 其中：X —离平板前缘的距离 m λ—空气的导热系数 W/m ℃γ—空气的运动粘性系数 m 2/s用来流与壁温的平均值作为定性温度;即2t t f + ; 2t t t min max +=式中：t max 和t min 为平板上壁温的最大值和最小值..六、实验注意事项1、箱式风源：禁止人员试验时在风口处走动..2、硅整流电源：启动电源之前先将电源调节手柄旋至零位;使之进入准备状态..3、接线：电源、测量系统上都标有正、负标记红为正;黑为负;注意不要接错..4、转换开关：转换开关上共有5档 ①标记V 为测量工作电压之用 ②标记A 为测量工作电流之用③、④、⑤标记mv 为测量温差电势之用5、毕托管：毕托管安装时注意其垂直度;尾部长管测全压;短管测静压..6、平板试验件：①工作电源：平板试件最大允许工作电流：I max ≤29A ②冷端：冷端接线如上图所示： 7、启动顺序：启动和停止工作时必须注意操作顺序;按实验步骤进行..试验结束时;将硅整流电源调节手柄恢复到零位;先关掉硅整流电源;再将风机门开到最大位置;等加热件冷却下来后再把风机关掉.. 七、实验要求1、预习实验指导书;编制数据记录与计算用的表格..1、金属片两端电压降V 2：——————、————————、————————⨯0.2mv2、标准电阻电压降V 1：——————、————————、————————⨯0.2mv3、空气动压头h ∆：——————、————————、————————⨯0.4⨯0.8mm O H 2 4室温f t ：——————、————————℃ 5、 实验数据记录与处理表格 序号 热电势⨯0.2mv 温差℃ 冷端温度℃ 表面温度℃ 局部换热系数α 雷诺数R ex 努谢特数N ux 备注 1热端温度= 定性232、绘制αx—X的关系曲线或在双对数纸上绘制N ux ~ R ex关系曲线3、分析沿平板对流换热的变化规律;并将实验结果与有关参考书上给出的准则方程进行比较..。
对流给热系数的测定(数据处理)
实验三 对流给热系数的测定一、实验目的1、观察水蒸气在换热管外壁上的冷凝现象，并判断冷凝类型；2、测定空气（或水）在圆直管内强制对流给热系数i α；3、应用线性回归分析方法，确定关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。
4、掌握热电阻测温的方法。
二、基本原理在套管换热器中，环隙通以水蒸气，内管管内通以空气或水，水蒸气冷凝放热以加热空气或水，在传热过程达到稳定后，有如下关系式：V ρC P (t 2－t 1)＝αi A i (t w －t)m （1-1）式中： V ——被加热流体体积流量，m3/s ； Ρ——被加热流体密度，kg/m3； C P ——被加热流体平均比热，J/(kg ·℃)；αi ——流体对内管内壁的对流给热系数，W/(m2·℃)； t 1、t 2——被加热流体进、出口温度，℃；A i ——内管的外壁、内壁的传热面积，m2；(T －T W )m ——水蒸气与外壁间的对数平均温度差，℃； 22112211ln )()()(w w w w m T T T T T T T T Tw T -----=- （1-2）(t w －t)m ——内壁与流体间的对数平均温度差，℃；22112211ln )()()(t t t t t t t t t t w w w w m w -----=- （1-3）式中：T 1、T 2——蒸汽进、出口温度，℃；T w1、T w2、t w1、t w2——外壁和内壁上进、出口温度，℃。
当内管材料导热性能很好，即λ值很大，且管壁厚度很薄时，可认为T w1＝t w1，T w2＝t w2，即为所测得的该点的壁温。
由式（1-3）可得：m w P i t t A t t C V )()(012--=ρα （1-4）若能测得被加热流体的V 、t 1、t 2，内管的换热面积A i ，以及水蒸气温度T ，壁温T w1、T w2，则可通过式（1-4）算得实测的流体在管内的（平均）对流给热系数αi 。
空气-水蒸气对流给热系数测定实验报告
空气-水蒸气对流给热系数测定实验报告
实验目的：测定空气-水蒸气对流给热系数。
实验原理：空气-水蒸气对流给热系数是指在给定条件下，单位时间内单位面积的对流热流量。
在实际应用中，了解对流给热系数的大小对于设计和优化热传递设备非常重要。
实验装置：实验装置包括一个加热管、一个水槽以及一个温度计。
通过控制加热管的电压和水槽的温度，可以得到不同的条件下空气-水蒸气对流的热传递情况。
实验步骤：
1. 将实验装置准备好，确保加热管和温度计的位置正确。
2. 首先将加热管的电压调整到一个固定值，记录加热管上的电压和电流。
3. 启动水槽并将水温调整到一个适当的温度。
4. 将温度计放置在实验装置中，记录下来水的初始温度。
5. 开始记录时间和温度，每隔一段时间记录一次温度值。
6. 进行多组实验，每组实验可以改变加热管的电压或者水槽的温度，以得到不同的实验数据。
实验数据处理：
1. 将实验数据整理成表格。
2. 根据实验数据绘制温度-时间曲线。
3. 计算出空气-水蒸气对流的热传递系数。
4. 对不同实验条件下得到的热传递系数进行比较和分析。
实验结果：
根据实验数据计算得出的空气-水蒸气对流给热系数为X（单位）。
实验讨论：
根据实验结果可以得出结论：在给定的实验条件下，空气-水
蒸气对流给热系数为X，说明X。
实验结论：
通过本实验测定得到空气-水蒸气对流给热系数为X（单位），实验结果具有一定的参考价值，并为相关热传递设备的设计和优化提供了理论依据。
对流传热系数的测定
对流传热系数的测定北京理工大学化学学院董女青1120102745一、实验目的1、掌握对流传热系数的测定方法，测定空气在圆形直管内的强制对流传热系数, 验证准数关联式。
2、了解套管换热器的结构及操作，掌握强化传热的途径。
3、学习热电偶测量温度的方法。
二.实验原理冷热流体在间壁两侧换热时，传热基本方程及热衡算方程为：Q = KAAtm = m^Cp (t入一t出)换热器的总传热系数可表示为：1 1 b 1—------- 1 ---- 1 ----K a ：入a 0 式中：Q—换热量，J/sK—总传热系数，J/(m' s)A—换热面积，m：At m-平均温度差，°CCp—比热，J/ (kg • K)nu—质量流量，kg/sb—换热器壁厚，ma i、a o—内、外流体对流传热系数，J/(m? • s)依据牛顿冷却定律，管外蒸汽冷凝，管内空气被加热，换热最亦可表示为：Q = a jAj(t w - t) = a 0A0 (T — T w)式中:t w.凡一管内(冷侧)、管外(热侧)壁温，t、T-管内(冷侧)、管外(热侧)流体温度测定空气流量、进出口温度、套管换热面积，并测定蒸汽侧套管壁温，由于管壁导热系数较大且管壁较薄，管内壁温与外壁温近似柑等，根据上述数据即可得到管内对流传热系数，由丁•换热器总传热系数近似等丁•关内对流传热系数，所以亦可得到套管换热器的总传热系数。
流体在圆形直管强制对流时满足下述准数关联式：Nu = O.O237?e°-8Pr0-33式中：Nu-努塞尔特准数，Nu=^,无因次Re—雷诺准数，Re = ^,无因次P L普兰特准数，Pr =耳,无因次测定不冋流速条件下的对流传热系数，在双对数坐标屮标绘加he关系得到一条直线，直线斜率应为0. &三、实验内容1、测定不同空气流星下空气和水蒸汽在套管换热器换热时内管空气的对流传热系数，推算总传热系数。
2、在双对数坐标中标绘M L R決糸,验证准数关联式。
试验三空气-水对流给热系数测定
实验三空气－水对流给热系数测定一、实验目的1. 测定套管换热器中空气—水系统的传热系数；2. 测定不同的热空气流量时，Nu与Re之间的关系，并得到准数方程式；二、基本原理1. 测定传热系数K根据传热速率方程式（1）（2）实验时，若能测定或确定Q、t m和A，则可测定K。
（1）传热速率在不考虑热损失的条件下（3）式中：—空气的质量流量，kg/s，，为空气的容积流量，m3/s，ρ为空气的密度，kg/m3；—空气的定压比热，J/(kg·K)；—空气的进、出口温度，℃。
（2）传热推动力t m（4）式中：，—冷却水出口温度，℃，—冷却水进口温度，℃（3）传热面积（5）式中：L—传热管长度，m ；d—传热管内径，m 。
2. 求Nu与Re的定量关系式由因次分析法可知，空气在圆形直管中强制湍流时的传热膜系数符合下列准数关联式：或（6）式中：A，n—待定系数及指数；—定性温度下空气的导热系数，W/(m·K);—空气的流速,m/s, ;μ—空气的粘度,kg/(m·s);—管壁对空气的传热膜系数,W/(m2·K)。
在水—空气换热系统中，若忽略管壁与污垢的热阻，则总传热系数K与传热膜系数的关系为:式中：—管壁对水的传热膜系数,W/(m2·K)—管壁对空气的传热系数,W/(m2·K)本实验中保持水在套管环隙间的高速流动，且由于水的比热较大，因此水的进、出口温度变化很小，管壁对水的传热系数较管壁对空气的传热系数大得多，即，这样总传热系数近似等于管壁对空气的传热系数：实验中通过调节空气的流量，测得对应的传热系数，然后将实验数据整理为Re及Nu，再将所得的一系列Nu-Re数据，通过用双对数坐标纸作图或回归分析法求得待定系数A和指数n，进而得到准数方程式。
三、实验装置如图1所示，实验装置由加热器1、夹套换热器14、15、风机7和流量计2、10等组成。
换热器的内管14为φ30×2mm的铜管,有效长度为2000mm。
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实验三
空气-水对流给热系数测定
一、 实验目的
1. 测定套管换热器中空气 一水系统的传热系数；
2. 测定不同的热空气流量时， Nu 与Re 之间的关系，并得到准数方程式；
二、 基本原理
1.测定传热系数K 根据传热速率方程式
Q 二竺 K=-^-
实验时，若能测定或确定 Q 、t m 和A ，则可测定K 。
(1) 传热速率
在不考虑热损失的条件下
(3)
式中：：；一空气的质量流量，kg/s , ；
为空气的容积流量，m 3/s , p
为空气的密度，kg/m 3;
[:—空气的定压比热，J/(kg K); .〔二一空气的进、出口温度，C 。
(2) 传热推动力t m
(4)
In —
込
式中：-- [ I ，[—冷却水出口温度，c =
- •[，「一
冷却水进口温度，c
(3) 传热面积
A 二 TidL
式中：L —传热管长度，m ;
d —传热管内径，m 。
2.求Nu 与Re 的定量关系式
由因次分析法可知，空气在圆形直管中强制湍流时的传热膜系数符合下列准数关联式:
——=A
—空气的流速,m/s, > ,
厂空气的粘度,kg/(m s >;
住一管壁对空气的传热膜系数，W/(m 2 K)。
在水一空气换热系统中，若忽略管壁与污垢的热阻， 则总传热系数K 与传热膜系数 二的
关系为：
1 1 1
—m — + — K % 禺
式中：[—管壁对水的传热膜系数，W/(m 2 K) [—管
壁对空气的传热系数,W/(m 2 K)
(1) (2)
(5)
(6)
式中：A , n —待定系数及指数；
:—定性温度下空气的导热系数， W/(m -K);
%
本实验中保持水在套管环隙间的高速流动，且由于水的比热较大，因此水的进、出口温
度变化很小，管壁对水的传热系数较管壁对空气的传热系数大得多，即询，这样总
传热系数近似等于管壁对空气的传热系数： 1
实验中通过调节空气的流量，测得对应的传热系数，然后将实验数据整理为Re及Nu，再将所得的一系列Nu-Re数据，通过用双对数坐标纸作图或回归分析法求得待定系数A和
指数n,进而得到准数方程式。
三、实验装置
如图1所示，实验装置由加热器1、夹套换热器14、15、风机7和流量计2、10等组成。
换热器的内管14为$ 30x 2mnm勺铜管，有效长度为2000mm。
由风机7送入风管的冷空气经电加热器1加热后，进入套管换热器的内管14。
与环隙内的冷却水换热后排至大气中。
系
统内，空气流量由玻璃转子流量计测量。
进出换热器的水和空气的温度分别用铜电阻测温探
1加热器风机；2空气流量计；3,4,5,12,13铜电阻测温探头压力计；6空气流量调节阀；7风机；8,9压力(差) 计；10流量计；
11水流量调节阀；14,15套管换热器；16,17,18,19,20温度显示仪；21总电源开关；22,23 加热器开关；24风机开关。
图1空气一水系统传热实验装置
四、实验步骤
1 •实验准备
(1)在使用本设备前应了解设备的基本结构 (设备的基本结构如图1所示)，并按正确的操作方法使用设备。
(2)实验前检查进水、进风、是否控制正常，并进行设备预热。
2 •预热操作
(1)开启控制柜总电源21,调整温度控制仪18的控制温度(将温控仪设定-测量开关调至设定位置，设定80°C;然后将温控仪设定-测量开关调至测量位；温控仪将以80°C为均值进行自动控制)。
(2)开启风机电源开关24,调节风量阀门4将进风流量调节至流量计2的中间读数位，开启电加热器I开关22 (温度控制仪控制加热器I,加热H是手控制、备用加热用，如特
别寒冷地区或耗热量大等)。
(3)开启冷却水阀门11,调节水的流量至流量计10的中间读数位；观察各温度仪表
变化，使温度缓慢上升逐步加热设备各部分，待温度稳定后方可进行正常操作。
3. 实验操作
(1)经预热稳定后，调整进风流量，即可读取空气流量计前表压，空气和冷却水的进、
出口测点的温度值。
实验从大风量做起，共测6〜8组不同风量的实验数据。
（2）操作中应注意：勿将进风调节阀关闭，以免造成风机损坏；勿在没有空气流量的情况下加热空气，以免造成加热器的损坏。
4. 关机操作
先关闭电加热电源，然后调大风量经10分钟以上，待设备温度降至30°C以下再关闭
风机电源开关和冷却水阀门及总电源，以保证设备及实验室安全。
将所测得的空气流量换算为m3/s单位，然后计算其密度，在用前述式（1）〜（6）计算出Re和Nu并作图或回归出Re-Nu方程。
六、实验报告
1. 将原始实验数据列成表格；
2. 定量分析总传热系数K与空气流速的关系；
3. 将空气的传热系数整理成
七、思考题
1. 影响总传热系数K的因素有哪些？
2. 在本实验条件下，进一步地提高冷却水的用量，是否能达到有效强化传热过程的目的？
3. 影响传热系数二的因素有哪些？使用二的准数关系式时要注意些什么？。