化工原理实验报告
实验名称：传热膜系数测定实验实验时间2012年11月姓名：班级：学号：同组人：
正文
一报告摘要：套管换热器为本实验的研究对象，而以冷空气及热蒸汽
为介质，冷空气走黄铜管内，热蒸汽走环隙。研究热蒸汽与冷空气之间的传热过程。后测得的一系列温度及孔板压降数值，分别求得正常条件和加入静态混合器后的强化条件下的对流传热膜系数α及Nu，做出lg（NuPr04）～lgRe的图像，分析出传热膜系数准数关联式NuARemPr04中的A和m值。
二．实验目的及任务：
1、掌握传热膜系数α及传热系数K的测定方法；2、通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数A和指数m、
的方法；3、通过实验提高对准数关系式的理解，并分析影响α的因素，了解工程上强化传热的措施。
三．实验原理
研究传热的关键问题是测算α，当流体无相变时对流传热准数关系式的一般形式为：
NuARePrGr
m
p
对于强制湍流有：NuARemPr
用图解法对多变量方程进行关联，要对不同变量Re和Pr分别回归。本实验可简化上式，即取
04（流体被加热）。在两边取对数，得到直线方程为
flg
NuPr
04
lgAmlgRe
在双对数坐标中作图，求出直线斜率，即为方程的指数m。在直线上任取一点函数值代入方程中，则可得到系数A，即A
duCp
Nu
Pr
04
Re
m
其中Re

Pr

Nu
d
实验中改变空气的流量，以改变Re值。根据定性温度计算对应的Pr值。同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数值，进而求得Nu值。牛顿冷却定律为QAtm其中α传热膜系数，Wm2℃；Q传热量，W；A总传热面积，m2；Δtm管壁温度与管内流体温度的对数平均温差，℃。传热量可由下式求得
QWCpt2t13600VCpt2t13600
其中W质量流量，kgh；cp冷空气的比定压热容，J（kg℃）；t1t2冷空气的进，出口温度，℃；ρ定性温度下流体密度，kgm3；V冷空气体积流量，m3h。空气的体积流量由孔板流量计测得，其流量V与孔板流量计压降Δp的关系为
V262p
054
式中，Δp孔板流量计压降，kPa；V空气流量，m3h。
四．实验装置及其说明
1、设备说明本实验空气走内管，蒸汽走管隙（玻璃管）。内管为黄铜管，其内径为
f0020m，有效长度为125m。空气进、出口温度和管壁温度分别由铂电阻（Pt100）和热电偶测得。测量空气进、出口的铂电阻应置于进、出管得中心。测量管壁r