1、 傳熱實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解換熱器的結(jié)結(jié)構(gòu)及用途。2、 學(xué)習(xí)換熱器的操作方法。3、 了解傳熱系數(shù)的測定方法。4、 測定所給換熱器的傳熱系數(shù)K。5、 學(xué)習(xí)應(yīng)用傳熱學(xué)的概念和原理去分析和強(qiáng)化傳熱過程,并實(shí)驗(yàn)之。二、實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)傳熱方程Q=KAtm,只要測得傳熱速率Q,冷熱流體進(jìn)出口溫度和傳熱面積A,即可算出傳熱系數(shù)K。在該實(shí)驗(yàn)中,利用加熱空氣和自來水通過列管式換熱器來測定K,只要測出空氣的進(jìn)出口溫度、自來水進(jìn)出口溫度以及水和空氣的流量即可。在工作過程中,如不考慮熱量損失,則加熱空氣釋放出的熱量Q1與自來水得到的熱量Q2應(yīng)相等,但實(shí)際上因熱損失的存在,此兩熱量不等,實(shí)驗(yàn)中以Q2為準(zhǔn)。三、實(shí)驗(yàn)流程

2、和設(shè)備實(shí)驗(yàn)裝置由列管換熱器、風(fēng)機(jī)、空氣電加熱器、管路、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、溫度計(jì)等組成。空氣走管程,水走殼程。列管式換熱器的傳熱面積由管徑、管數(shù)和管長進(jìn)行計(jì)算。實(shí)驗(yàn)流程圖：水進(jìn)口溫度計(jì)列管式換熱器溫度計(jì)溫度計(jì)空氣電加熱器空氣進(jìn)口溫度計(jì)調(diào)節(jié)閥風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)傳熱系數(shù)K測定實(shí)驗(yàn)流程圖四、實(shí)驗(yàn)步驟及操作要領(lǐng)1、熟悉設(shè)備流程,掌握各閥門、轉(zhuǎn)子流量計(jì)和溫度計(jì)的作用。2、實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先開水路,再開氣路,最后再開加熱器。3、控制所需的氣體和水的流量。4、待系統(tǒng)穩(wěn)定后,記錄水的流量、進(jìn)出口溫度,記錄空氣的流量和進(jìn)出口溫度,記錄設(shè)備的有關(guān)參數(shù)。重復(fù)一次。5、保持空氣的流量不變,改變自來水的流量,重復(fù)第四步。6、

3、保持第4步水的流量,改變空氣的流量,重復(fù)第四步。7、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,關(guān)閉加熱器、風(fēng)機(jī)和自來水閥門。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和整理1、設(shè)備參數(shù)和有關(guān)常數(shù)換熱流型 錯(cuò)流 ； 換熱面積 0.42、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄序號風(fēng)機(jī)出口壓強(qiáng)mH2O空氣流量讀數(shù)m³/h空氣進(jìn)口溫度空氣出口溫度水流量L/h水進(jìn)口溫度水出口溫度11.6 1611029.2 8018.9 21.9 21.6 1611029.4 8018.9 21.9 11.6 1611029.9 6018.9 22.4 21.6 1611029.9 6018.9 22.3 11.6 1611031.9 2019.0 24.8 21.6 1611032.0

4、 2019.0 24.9 11.6 1111029.6 2019.1 23.0 21.6 1111029.6 2019.0 23.0 11.6 611027.8 2019.0 21.3 21.6 611027.8 2019.0 21.3 3、 數(shù)據(jù)處理序號空氣流量m³/s水流量kg/s水的算術(shù)平均溫度水的比熱容J/（kg·）傳熱速率J/s對數(shù)平均溫度tm換熱面積m²傳熱系數(shù)K W/m²KK的平均值W/m²K10.0044 0.0222 20.40 4183278.867 36.2479 0.419.2333 19.1717 20.0044 0.

5、0222 20.40 4183278.867 36.4816 0.419.1101 10.0044 0.0167 20.65 4183244.008 36.9177 0.416.5238 16.2817 20.0044 0.0167 20.60 4183237.037 36.9456 0.416.0396 10.0044 0.0056 21.90 4185134.850 38.2991 0.48.8024 8.8696 20.0044 0.0056 21.95 4185137.175 38.3740 0.48.9367 10.0031 0.0056 21.05 418490.653 36.17

6、82 0.46.2644 6.3345 20.0031 0.0056 21.00 418492.978 36.2936 0.46.4046 10.0017 0.0056 20.15 418353.449 34.5811 0.43.8641 3.8641 20.0017 0.0056 20.15 418353.449 34.5811 0.43.8641 六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論1、求出換熱器在不同操作條件下的傳熱系數(shù)。計(jì)算數(shù)據(jù)如上表,以第一次記錄數(shù)據(jù)序號1為例計(jì)算說明：2、對比不同操作條件下的傳熱系數(shù),分析數(shù)值,你可得出什么結(jié)論？答：比較一、二、三組可知當(dāng)空氣流量不變,水的流量改變時(shí),傳熱系數(shù)變化不大

7、,比較四、五組可知空氣流量改變而水的流量不改變時(shí),傳熱系數(shù)有很大變化,且空氣流量越大,傳熱系數(shù)越大,傳熱效果越好；綜上可知,K值總是接近熱阻大的流體側(cè)的值,實(shí)驗(yàn)中,提高空氣側(cè)的值以提高K值。3、轉(zhuǎn)子流量計(jì)在使用時(shí)應(yīng)注意什么問題？應(yīng)如何校正讀數(shù)？答：轉(zhuǎn)子流量計(jì)不能用于流量過大的流體測量,使用時(shí)流量計(jì)必須安裝在垂直走向的管段上,流體介質(zhì)自下而上地通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)。讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀轉(zhuǎn)子的最大截面與玻璃管刻線相交處的數(shù)值,可以讀初始值和最終值,取兩者之差來校正讀數(shù)。4、針對該系統(tǒng),如何強(qiáng)化傳熱過程才能更有效,為什么？答：該系統(tǒng)傳熱效果主要取決于熱流體,所以可以通過增加空氣流量,提高其所占比例來強(qiáng)化傳熱效果；減

8、小水的流量；內(nèi)管加入填充物或采用螺紋管,加熱面在上,制冷面在下。因?yàn)橛蓪?shí)驗(yàn)可知提高熱阻大的流體的傳熱系數(shù)可以更有效的強(qiáng)化傳熱過程。5、逆流換熱和并流換熱有什么區(qū)別？你能用實(shí)驗(yàn)裝置加以驗(yàn)證嗎？答:逆流換熱時(shí)熱流體是冷熱流體流動(dòng)方向相反；而并流傳熱時(shí),其冷熱流體流動(dòng)方向相同；在相同操作條件下,逆流換熱器比并流換熱器所需傳熱面積小。可以改變冷熱流體進(jìn)出口方向,測得在相同傳熱效果下,逆并流所需傳熱面積大小,從而加以驗(yàn)證。6、傳熱過程中,哪些工程因素可以調(diào)動(dòng)？答：增大傳熱面積S；提高傳熱系數(shù)；提高平均溫差；換熱過程的流型（并流,逆流,錯(cuò)流）。7、該實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性受哪些因素的影響？答：冷凝水流通不暢,不能及時(shí)排走；空氣成分不穩(wěn)