传热系数K和给热系数α的测定
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2015-7-10 9
五 实验流程和实验步骤
实验步骤
先开蒸汽发生炉，待上壁温开始升温后，开空气 输送开关，调节转子流量计流量 ； 打开不凝性气体放气阀，“开-关”重复2次； 整个实验操作控制蒸汽压力恒定在0.04Mpa以下 某一刻度，改变唯一操作变量即空气转子流量计 阀门开度，达到改变流速的目的； 实验布点采用小流量和大流量分别布点集中原则， 因为是直线原因； 待冷流体出口温度显示值保持5min以上不变时方 可同时采集实验数据； 实验结束时，先关蒸汽进口调节阀，保持空气继 续流动10min，以足够冷却壁温，保护热电偶接 促正常。
用一个大组5位同学的数据点连成曲线，求曲线的截距和斜
率，不是某两位同学的数据点。因此一个大组的每位同学每 人处理一组数据后要合作完成最后一项工作。）
2015-7-10 13
2015-7-10
14
思考题
1）何为因次分析法？ 2）影响对流传热系数的主要因素有哪些？ 3）如何强化空气方的传热系数？ 4）该实验过程传热的阻力主要在那里？
传热系数K和给热系数α的测定
Contents源自文库
1
实验目的 实验原理 传热系数K和给热系数α的测定 实验组织 实验流程和实验步骤 原始数据表
2 3 4 5 6
2015-7-10
2
一 实验目的
了解给热系数测定的实验组织方法； 学会给热系数测定的试验数据处理方法； 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。
K
1 A Aδ A h Ah Am c Ac
Q
T tw1 tw1 tw 2 tw 2 t T t 1 1 1 h Ah Am c Ac KA
K
1 A A A h Ah Am c Ac
K f d1, 1, 1 , cp1, 1, u1, , , 2 , 2 , cp2 , 2 , u2 f (6,2,5)
传热过程的参数共有13个，采用因次分析方法 ： π=13-4=9个无因次数群
简化工程处理方法
过程分解和过程合成法 ：
该方法的基本处理过程是将研究的对象分解 成两个或多个子过程 。即：
K f 1,2
分别对α1、α2进行研究：
1 f d1 , u1 , 1 , 1 , c p1 , 1
二 实验原理
间壁式换热装置 ： 由热流体对固体壁面的对流给热，固体 壁面的热传导和固体对冷流体的对流给热 三个传热过程所组成。
Q KAT t
Q h Ah T tw1
Q c Ac tw2 t
Q
Am tw1 tw 2
T tw1 tw1 tw 2 tw 2 t T t Q 1 1 1 h Ah Am c Ac KA
六 原始数据表
装置号： d外=19 mm ,δ=1.5mm，L=1.3m
序号 蒸汽压力 Mpa 蒸汽温度 ℃ 空气流量 L/h 空气进口 ℃ 空气出口 ℃ 下端壁温 ℃ 上端壁温 ℃
1 2 3 4 5 6
数据处理注意事项： 1）干空气在定性温度下物性数据内插法求取； 2）换热面积和流通面积的区别； 3）在已求取干空气在定性温度下物性数据和给热系数α的 情况下，求出Nu=a0RebPrc中的常数a0、b（c=0.4） （注意是
两式联立，得： c q c cC pc ( t2 t1 )
Atmc
四 实验组织方法
qc----空气流量计1个； t1、 t2 -----冷流体进、出口温度计2个； T-----水蒸汽温度计1个； tw上、 tw下 -----上壁温、下壁温温度计2个； P ---装1个压力表；
配上套管换热器、蒸汽发生炉、疏水器、阀门 管路、凉水塔系统组成如下实验装置。
两式联立，得： K
q c cC pc ( t2 t1 )
Atm
给热系数α的实验测定
热量衡算式：
传热速率式：
Q qcρ cCpc(t2 - t1 )
Q cA tmc
其中： t mc
(t m上 t 2 ) (t m下 t1 ) t m上 t 2 ln t m下 t1
无因次处理得：
du c p d f ,
Nu ao Reb Prc
三 传热系数K的实验测定
热量衡算式:
Q qcρ cCpc( t 2 t 1 )
传热速率式: Q KA t m
(T1 t 2 ) (T2 t1 ) t m 其中： T1 t 2 ln T2 t1
五 实验流程和实验步骤
实验步骤
先开蒸汽发生炉，待上壁温开始升温后，开空气 输送开关，调节转子流量计流量 ； 打开不凝性气体放气阀，“开-关”重复2次； 整个实验操作控制蒸汽压力恒定在0.04Mpa以下 某一刻度，改变唯一操作变量即空气转子流量计 阀门开度，达到改变流速的目的； 实验布点采用小流量和大流量分别布点集中原则， 因为是直线原因； 待冷流体出口温度显示值保持5min以上不变时方 可同时采集实验数据； 实验结束时，先关蒸汽进口调节阀，保持空气继 续流动10min，以足够冷却壁温，保护热电偶接 促正常。
用一个大组5位同学的数据点连成曲线，求曲线的截距和斜
率，不是某两位同学的数据点。因此一个大组的每位同学每 人处理一组数据后要合作完成最后一项工作。）
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思考题
1）何为因次分析法？ 2）影响对流传热系数的主要因素有哪些？ 3）如何强化空气方的传热系数？ 4）该实验过程传热的阻力主要在那里？
传热系数K和给热系数α的测定
Contents源自文库
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实验目的 实验原理 传热系数K和给热系数α的测定 实验组织 实验流程和实验步骤 原始数据表
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一 实验目的
了解给热系数测定的实验组织方法； 学会给热系数测定的试验数据处理方法； 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。
K
1 A Aδ A h Ah Am c Ac
Q
T tw1 tw1 tw 2 tw 2 t T t 1 1 1 h Ah Am c Ac KA
K
1 A A A h Ah Am c Ac
K f d1, 1, 1 , cp1, 1, u1, , , 2 , 2 , cp2 , 2 , u2 f (6,2,5)
传热过程的参数共有13个，采用因次分析方法 ： π=13-4=9个无因次数群
简化工程处理方法
过程分解和过程合成法 ：
该方法的基本处理过程是将研究的对象分解 成两个或多个子过程 。即：
K f 1,2
分别对α1、α2进行研究：
1 f d1 , u1 , 1 , 1 , c p1 , 1
二 实验原理
间壁式换热装置 ： 由热流体对固体壁面的对流给热，固体 壁面的热传导和固体对冷流体的对流给热 三个传热过程所组成。
Q KAT t
Q h Ah T tw1
Q c Ac tw2 t
Q
Am tw1 tw 2
T tw1 tw1 tw 2 tw 2 t T t Q 1 1 1 h Ah Am c Ac KA
六 原始数据表
装置号： d外=19 mm ,δ=1.5mm，L=1.3m
序号 蒸汽压力 Mpa 蒸汽温度 ℃ 空气流量 L/h 空气进口 ℃ 空气出口 ℃ 下端壁温 ℃ 上端壁温 ℃
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数据处理注意事项： 1）干空气在定性温度下物性数据内插法求取； 2）换热面积和流通面积的区别； 3）在已求取干空气在定性温度下物性数据和给热系数α的 情况下，求出Nu=a0RebPrc中的常数a0、b（c=0.4） （注意是
两式联立，得： c q c cC pc ( t2 t1 )
Atmc
四 实验组织方法
qc----空气流量计1个； t1、 t2 -----冷流体进、出口温度计2个； T-----水蒸汽温度计1个； tw上、 tw下 -----上壁温、下壁温温度计2个； P ---装1个压力表；
配上套管换热器、蒸汽发生炉、疏水器、阀门 管路、凉水塔系统组成如下实验装置。
两式联立，得： K
q c cC pc ( t2 t1 )
Atm
给热系数α的实验测定
热量衡算式：
传热速率式：
Q qcρ cCpc(t2 - t1 )
Q cA tmc
其中： t mc
(t m上 t 2 ) (t m下 t1 ) t m上 t 2 ln t m下 t1
无因次处理得：
du c p d f ,
Nu ao Reb Prc
三 传热系数K的实验测定
热量衡算式:
Q qcρ cCpc( t 2 t 1 )
传热速率式: Q KA t m
(T1 t 2 ) (T2 t1 ) t m 其中： T1 t 2 ln T2 t1