1、傳熱實驗一、實驗目的1、了解換熱器的結結構及用途。2、學習換熱器的操作方法。3、了解傳熱系數的測定方法。4、測定所給換熱器的傳熱系數K。5、學習應用傳熱學的概念和原理去分析和強化傳熱過程，并實驗之。二、實驗原理根據傳熱方程Q=I<AAtm,只要測得傳熱速率Q,冷熱流體進出口溫度和 傳熱面積A,即可算出傳熱系數K。在該實驗中，利用加熱空氣和自來水通過列 管式換熱器來測定K,只要測出空氣的進出口溫度、自來水進出口溫度以及水和 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應相等，但實際上因熱損失的存在，此兩熱量不等，實驗中以 Q2為準。三、

2、實驗流程和設備實驗裝置由列管換熱器、風機、空氣電加熱器、管路、轉子流量計、溫度計 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、管數和管長 進行計算。實驗流程圖：空氣進口轉子流 量計溫度計風機O空氣電加熱器水進口 溫度計列管式換熱器轉子流量計調節閥傳熱系數K測立實驗流程圖四、實驗步驟及操作要領1、熟悉設備流程，掌握各閥門、轉子流量計和溫度計的作用。2、實驗開始時，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、待系統穩定后，記錄水的流量、進出口溫度，記錄空氣的流量和進出口 溫度，記錄設備的有關參數。重復一次。5、保持空氣的流量不變，改變自來水的流量，重復第四

3、步。6、保持第4步水的流量，改變空氣的流量，重復第四步。7、實驗結束后，關閉加熱器、風機和自來水閥門。五、實驗數據記錄和整理1、設備參數和有關常數換熱流型錯流；換熱面積0.4 nf2、實驗數據記錄序號風機出口 壓強 mH2O空氣流量 讀數m/h空代進口溫度9空氣出口溫度乜水aatL/h水進口溫度9水出口溫度911.61611029.2801&921.921.61611029.4801&921.911.61611029.96018.922.421.61611029.96018.922-311.61611031.92019.024.821.61611032.02019.024.91

4、1.61111029.62019.123.021.61111029.62019.023.011.6611027.82019.021.321.6611027.82019.021.33.數據處理序號空氣流童ma/s水流kg/s水的算術 平均溫 度乜水的比熱 容J/(kg 9)傳熱速率J/s對數平均溫度Atm換熱面積E傳熱系數KW/m2KK的平均值 W/m2K10.00440.022220.404183278.86736.24790.419.233319.171720.00440.022220.40418327&86736.48160.419.110110.00440.016720.6541

5、83244.00836.91770.416.523816.281720.00440.016720.604183237.03736.94560.416.039610.00440.005621.904185134.85038.29910.48.80248.869620.00440.005621.954185137.17538.37400.48.936710.00310.005621.05418490.65336.17820.46.26446.334520.00310.005621.00418492.97836.29360.46.404610.00170.005620.15418353.44934.

6、58110.43.86413.864120.00170.005620.15418353.44934.58110.43.8641六、實驗結果及討論K求出換熱舉在不同操作條件下的傳熱系數。計算數據如上表，以第一次記錄數據序號1為例計算說明: 空氣流量：匕,=上-=0.0044/27/ 5'3600七日 w 80xl0"3xl000,水流量：= 0.0222kg/s小3600水的算數平均溫度：廠=化=1律曰9=20.4度2 2查表得，此溫度下水爼匕熱容：C“=4183丿/伙gK）傳熱速率e =©） = 0.0222x4183x（219 18.9） = 27&867

7、丿/s(110-21.9In對數平均溫範仏=（比一%）一% 如=2°一吟字一 3 = 36.2479K”=匕=竺土 = 00329T、-t110-18.9門110-29.2“心“R = 一- = 26.9333f2 一人查圖得校正系數兔=10=咒 /" = 1.0x36.2479 = 36.2479K傳熱系數K =僉.晨嘉 皿333嘶" K的平均值：K = W2W +19_11（）1 = 9717 W /（亦 K）2、對比不同操作條件下的傳熱系數，分析數值，你可得出什么結論?答：比較一、二、三組可知當空氣流量不變，水的流量改變時，傳熱系數變化不 大，比較四、五組可

8、知空氣流量改變而水的流量不改變時，傳熱系數有很大變化, 且空氣流量越大，傳熱系數越大，傳熱效果越好；綜上可知，K值總是接近熱阻 大的流體側的a值，實驗中，提高空氣側的a值以提高K值。3、轉子流量計在使用時應注意什么問題？應如何校正埃數？答：轉子流量計不能用于流量過大的流體測量，使用時流量計必須安裝在 垂直走向的管段上，流體介質自下而上地通過轉子流量計。讀數時應讀轉子的最大截面與玻璃管刻線相交處的數值，可以讀初始值和 最終值，取兩者之差來校正讀數。4、針對該系統，如何強化傳熱過程才能更有效，為什么？答：該系統傳熱效果主要取決于熱流體，所以可以通過増加空氣流量，提高其所 占比例來強化傳熱效果；減小水的流量；內管加入填充物或采用螺紋管，加熱面 在上，制冷面在下。因為由實驗可知提高熱阻大的流體的傳熱系數可以更有效的 強化傳熱過程。5、逆流換熱和并流換熱有什么區別？你能用實驗裝加以驗證嗎？答:逆流換熱時熱流體是冷熱流體流動方向相反；而并流傳熱時，其冷熱流體 流動方向相同;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O 可以改變冷熱流體進出口方向，測得在相同傳熱效果下，逆并流所需傳熱面積大 小，從而加以驗證。6、傳熱過程中，哪些工程因素可以調動？答：増大傳熱面積S;提高傳熱系數ci;提高平均溫差山川；換熱過程 的流型（并流，逆流，錯流）。7、該實驗的穂定性受哪些因素的影響？答：