传热实验(实验报告)

实验五传热实验一、实验目的1.了解换热器的结构及用途。2.学习换热器的操作方法。3.了解传热系数的测定方法。4.测定所给换热器的传热系数K。5.学习应用传热学的概念和原理去分析和强化传热过程，并实验之。二、实验原理根据传热方程mtKAQ，只要测得传热速度Q、有关各温度和传热面积，即可算出传热系数K。在该实验中，利用加热空气和自来水通过列管式换热器来测定K，只要测出空气的进出口温度、自来水的进出口温度以及水和空气的流量即可。在工作过程中，如不考虑热量损失，则加热空气放出的热量Q1与自来水得到热量Q2应相等，但实际上因热量损失的存在，此两热量不等，实验中以Q2为准。三、实验流程及设备四、实验步骤及操作要领1.开启冷水进口阀、气源开关，并将空气流量调至合适位置，然后开启空气加热电源开关2.当空气进口温度达到某值（加120℃）并稳定后，改变空气流量，测定不同换热条件下的传热系数；3.试验结束后，先关闭电加热器开关。待空气进口温度接近室温后，关闭空气和冷水的流量阀，最后关闭气源开关；五、实验数据1.有关常数换热面积：0.4m22.实验数据记录表以序号1为例：查相关数据可知：18.8℃水的密度348.998mkg20℃水的比热容CkgkJCp。185.4空气流量：smQ3004.0360016气水流量：skgQW022.03600/48.99810803-水水水的算数平均温度：Cttt。出入平均3.212246.182传热速率：sJQttWCp437.5016.18-24022.0418512）（）（水℃查图得：对数平均温度：逆△△。△022.3699.0386.3699.09.146.18245.291.110-06.06.181.1106.1824386.366.185.29241.110ln6.185.29241.110ln122111122121ttttTTtTttttttmtmtmRPCt传热系数：KmWtSQKm2801.34022.364.0437.501六、实验结果及讨论1.求出换热器在不同操作条件下的传热系数。答：如上表所示。2.对比不同操作条件下的传热系数，分析数值，你可得出什么结论？答：K值总是接近热阻大的流体侧的α值，实验中，提高空气侧的α值以提高K值。3.转子流量计在使用时应注意什么问题？如何校正？答：对于液体而言，122121ffVsVs下标1表示出场标定液体，下标2表示实际液体；对于气体：2121sggVsV（转子材料密度ρfρg）,下标1表示出场标定气体，下标2表示实际气体。4.针对该系统，如何强化传热过程才更有效？为什么？答:提高对流传热系数α值，如提高空气流速，内管加入填充物或采用螺纹管，加热面在上，制冷面在下。5.逆流换热和并流换热有什么区别？你能用该实验装置加以验证吗？答：①逆流推动力mt大，载热体用量少，热敏物料加热，控制壁温以免过高；②在相同水流量条件下，在获得相同Q时，逆流操作的时间较并流所需时间要少。6.传热过程中，哪些工程因素可以调动？答：①增大传热面积S;②提高传热系数α；③提高平均温差mt7.该实验的稳定性受哪些因素的影响？答：①空气和蒸汽的流向；②冷凝水不及时排走；③蒸汽冷凝过程中，存在不冷凝气体，对传热有影响。8.你能否对此实验装置做些改进，使之能够用于空气一侧对流传热系数的测定？答：让空气走壳程，水走管程，根据流体在管外的强制对流公式，可提出空气一侧的对流传热系数α值。