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：0.4m 2.实验数据记录表

2

以序号1为例：

查相关数据可知：18.8℃水的密度998.48kgm3

。 20℃水的比热容Cp4.185kJkgC

kg s 空气流量：Q气1636003m0.004s

水流量：W水Q水8010998.48/36000.022 水的算数平均温度：t平均 传热速率：Q

-3t2入t出218.62421.3。C 2（24-18.6）501.437J CW（tt）41850.022sp水1

t1t2110.12429.518.6对数平均温度：tm36.386。C110.124t1lnln29.518.6t2ttPTt-RTTtt21112212418.60.06110.118.6110.129.514.92418.6

1△t查图得：0.99△tm△ttm逆36.3860.9936.022℃传热系数：KQ501.43734.801Wm2K

Stm0.436.022

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？

Vs 答：对于液体而言，1Vs2液体；

1f2 下标1表示出场标定液体，下标2表示实际

2f1

对于气体：

Vs1Vs2g1 （转子材料密度ρf>>ρg）, 下标1表示出场标定气体，g2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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。 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tm

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。