[传热实验(实验报告)x] 板框过滤实验报告

实验五传热实验

、 实验目的

了解换热器的结构及用途。

学习换热器的操作方法。

了解传热系数的测定方法。

测定所给换热器的传热系数 Ko

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。

. 实验原理

根据传热方程Q KA tm，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 Q与自来水得到热量

Q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 Q为准。

, 实验流程及设备

四、 实验步骤及操作要领

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

当空气进口温度达到某值（加 120C）并稳定后，改变空气流量，测定不同换热条件

下的传热系数；

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；

［、 实验数据

有关常数

换热面积：0.4m2

实验数据记录表

查相关数据可知:18.8C水的密度20C水的比热容Cp p空气流量：Q气163600

查相关数据可知:

18.8C水的密度

20

C水的比热容Cp p

空气流量：Q气

163600

0.004

水流量：W水 Q水

80 10-3 998.48/3600

0.022

水的算数平均温度:

t平均

t 入 / 18.6 24

21.3 C

序号

帆此□压强

空F尴或数

空气进口温度

空气出口温度

水流量

水避口温度

水出口温度

t：

L/h

r x：

1

16

Id

110.1

￡9. b

60

13. S .

24

2

16

IS

110*2

30* 1

ao

18.6

24.3

L

16

110

32

60

13. S

26.2

2

10

lo

110

32.2

60

13, S

25

1

16

IS

110.2

35.8

40

30.5

1

16

15

109.9

se

40

19.1

30.7

L

1<

11

110.2

34

40

g

28.3

2

16

11

109, E

33.8

40

19.1

28.1

1

16

0

109.9

30,4

40

13. S

243

2

16

6

110

30.3

40

18.9

24. 2

以序号1为例:

传热速率：Q CP W水(t2 t1) 4185 0.022 (24-18.6) 501.437

对数平均温度： tm ———也ln —t

对数平均温度： tm ———也

ln —t1

t2

110.1 24 29.5 18.6

in 110.1 24

29.5 18.6

36.386 C

P 虹

T1

t1

24

18.6

0.06

t1

110.1

18.6

R L

t2

-T2

110.1

29.5

14.9

t1

24

18.6

查图得：

△ t

0.99

△tm

△ t

t m逆

36.386

0.99

36.022 C

传热系数:K —501.437 34.801W m2K

传热系数:

S tm 0.4 36.022

序号

艺气流f

水

算数平场屈

水的比，焦

传热速率

对教平均温差

换燧面枳

传煽系数K

K的平均值

n" /s

ks/s

J A?

J/s

也

wA^k

财tA

1

0.004

213

418?

501 437

36022

34.801

35.725

2

0.004

O.G22

2L4

4185

538 5W

36.738

0.4

36.650

1

0,004

0.C17

22.5

4185

515365

37.S17

0.4

34'070

33 496

2

。.网

0.017

22,4

418?

?01 43〃

38.078

0』

32,922

1

0.004

0.011

24.75

41S5

533.93T

39.997

0?

33.374

33551

2

0* gi

0.011

24.&

4185

538.580

39.M8

0.4

33.74S

1

0.003

0.C11

23.65

41S5

43L793

JP.018

0.4

27.666

27, 340

2

0.005

0011

23 6

41R5

417S64

3S672

Q4

7 014

1

0.002

Mil

2L5

418^

250.711

3队82

0』

17.037

16.STS

2

0.002

0.011

21.55

246075

3切2

0.4

16.858

六、 实验结果及讨论

求出换热器在不同操作条件下的传热系数。

答：如上表所示。

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a值，实验中，提高空气侧的a值以提高 K值。

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， 史1 J—―f 下标1表示出场标定液体，下标 2表示实际

VS2 ； 2 f 1

液体;

对于气体： 竺 ,一四 （转子材料密度p f>> p g）,下标1表示出场标定气体， Vs? ' g2

下标2表示实际气体。

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a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。

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 tm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。

传热过程中，哪些工程因素可以调动？

答：①增大传热面积 S;

提高传热系数a；

提高平均温差 tm

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；

冷凝水不及时排走；

蒸汽冷凝过程中，存在不冷凝气体，对传热有影响。

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a值。