实验五传热综合实验
一、实验目的
1通过对空气水蒸气简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数i的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。并应用线性回归分析方法，确定关联式NuARemPr04中常数A、m的值。
2通过对管程内部插有螺旋线圈的空气水蒸气强化套管换热器的实验研究，测定其准数关联式NuBRem中常数B、m的值和强化比NuNu0，了解强化传热的基本理论和基本方式。
二、实验内容
1测定5～6个不同流速下普通套管换热器的对流传热系数i，对i的实验数据进行线性回归，求关联式NuARemPr04中常数A、m的值。
2测定5～6个不同流速下强化套管换热器的对流传热系数i，对i的实验数据进行线性回归，求关联式NuBRem中常数B、m的值。
3同一流量下，按实验1所得准数关联式求得Nu0，计算传热强化比NuNu0。
三、实验原理
（一）普通套管换热器传热系数及其准数关联式的测定
1对流传热系数i的测定
对流传热系数i可以根据牛顿冷却定律，用实验来测定。因为io所
以：
iKiQitm（iWSim2℃）
式中：i管内流体对流传热系数，Wm2℃；Qi换热器传热速率，W；
Si管内换热面积，m2；
tmi对数平均温差，℃。
对数平均温差由下式确定：tmi

Tw
ti1Twti2l
Twti1
Twti2
式中：ti1，ti2冷流体的入口、出口温度，℃；
Tw壁面平均温度，℃；
因为换热器内管为紫铜管，其导热系数很大，且管壁很薄，故认为内壁温度、
外壁温度和壁面平均温度近似相等，用Tw来表示，管外为蒸汽冷凝，因此，将壁面平均温度近似视为蒸汽的温度，且保持不变。
传热面积内：SidiLi
式中：di传热管内径，m；Li传热管测量段的实际长度，m。
f由热量衡算式：QiWicpiti2ti1
其中质量流量由下式求得：
Wi

Vii3600
式中：Vi冷流体在套管内的平均体积流量，m3h；
cpi冷流体的定压比热，kJkg℃；
ρi冷流体的密度，kgm3。
cpi和
ρi可根据定性温度
tmi查得，tmi

ti1
ti22
为冷流体进出口平均温度。
ti1，ti2，Tw，Vi可采取一定的测量手段得到。
2对流传热系数准数关联式的实验确定
空气在管内作强制湍流，且被加热，准数关联式的形式为：
NuiAReimPri04
其中：
Nui
idii
，
Rei

uidiii
，
Pri

cpiii
物性数据λi、cpi、ρi、μi可根据定性温度tmi查得。这样通过实验确定不
同流量下的Rei与Nui，再用线性回归方法即可确定A和m的值。
（二）、强化套管换热器传热系数、准数关联式及强化比的测定
强化传热又被学术界称为第二代传热技术，它r