化工原理实验传热实验报告
f传热膜系数测定实验（第四组）
一、实验目的1、了解套管换热器的结构和壁温的测量方法2、了解影响给热系数的因素和强化传热的途径3、体会计算机采集与控制软件对提高实验效率的作用4、学会给热系数的实验测定和数据处理方法
二、实验内容1、测定空气在圆管内作强制湍流时的给热系数α12、测定加入静态混合器后空气的强制湍流给热系数α1’3、回归α1和α1’联式NuAReaPr04中的参数A、a4、测定两个条件下铜管内空气的能量损失
二、实验原理间壁式传热过程是由热流体对固体壁面的
对流传热，固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热三个传热过程所组成。由于过程复杂，影响因素多，机理不清楚，所以采用量纲分析法来确定给热系数。
1）寻找影响因素
物性：ρ，μ，λ，cp设备特征尺寸：l操
作：u，βgΔT
2
f则：αf（ρ，μ，λ，cp，l，u，βgΔT）
2）量纲分析ρML3，μML1T1，λMLT3Q1，
cpL2T2Q1，lL，uLT1，βgΔTLT2，αMT3Q1
3）选基本变量（独立，含M，L，T，Q
热力学温度）
ρ，l，μλ
4）无量纲化非基本变量
α：Nu＝αlλuRe＝ρluμ
cpPr＝cpμλβgΔTGr＝βgΔTl3ρ2μ2
5）原函数无量纲化
l

F
lu

cp

gtl322

6）实验
Nu＝AReaPrbGrc
强制对流圆管内表面加热：Nu＝
AReaPr04
圆管传热基本方程：
Q

K1

A1
T1
t2T2l
T1t2

t1

K1

A1

tm
T2t1
热量衡算方程：
Qqm1cp1T1T2qm2cp3t2t1
圆管传热牛顿冷却定律：
Q
1

A1
tw2
t1tw1l
tw2t1
t2
2

A2
T1
Tw1T2Tw2l
T1Tw1
tw1t2
T2Tw2
圆筒壁传导热流量：QA2A1Tw2tw2Tw1tw1l
A2A1l
Tw2tw2Tw1tw1
3
f空气流量由孔板流量测量：qv262P054
kPa空气的定性温度：tt1t22℃
m3h1，
4
f三、实验流程
1、蒸汽发生器2、蒸汽管3、补水漏斗4、补水阀5、排水阀
6、套管换热器7、放气阀8、冷凝水回流管9、空气流量调节阀
10、压力传感器11、孔板流量计
12、空气管
13、风机
图1、传热实验流程套管换热器内管为φ27×35mm黄铜管长125m走冷空气，外管为耐高温玻璃管，壳程走100℃的热蒸汽。进、出口温度由铂电阻（Pt100）测量，使用时测温点位于管道中心。壁温1、壁温2由热电偶测量，测温点通过锡焊嵌入管壁中心，测量值为壁中心温度。蒸汽发生器加热功率为1r