換熱器綜合實驗實驗類型:綜合性實驗適用對象:熱動、集控、建環、制冷專業一、實驗目的1、熟悉換熱器性能的測試方法，了解影響換熱器性能的因素。2、掌握間壁式換熱器傳熱系數的測定方法。3、了解套管式換熱器、板式換熱器和列管式換熱器的結構特點及其性能的差別。4、加深對順流和逆流兩種流動方式換熱器換熱能力差別的認識。5、熟悉流體流速、流量、壓力、溫度等參數的測量技術。二、實驗要求1、以傳熱系數為縱坐標，冷（熱）水流量為橫坐標繪制換熱器傳熱性能曲線。2、對三種不同型式的換熱器傳熱性能進行比較。3、分析影響換熱器性能的因素。4、根據實驗結果，計算冷熱流體與管壁的表面傳熱對流換熱熱阻，管壁的導熱熱阻，比較在傳熱過程中各個熱阻所占的比例。三、實驗原理換熱器為冷熱流體進行熱量交換的設備。本次實驗所用到的均是間壁式換熱器，熱量通過固體壁面由熱流體傳遞給冷流體。實驗原理如圖1所示。圖1換熱器綜合實驗臺原理圖1.冷水泵2.冷水箱3.冷水浮子流量計4.冷水順逆流換向閥門組5.列管式換熱器6.套管式換熱器7.電加熱水箱8.熱水浮子流量計9.回水箱10.熱水泵11.板式換熱器通過測量冷熱流體的流量，進出口溫度，可以由式（1）~（3）計算換熱器的換熱量，由式（5）計算換熱器的溫差，因此可以計算出換熱器的傳熱系數（6），換熱器的傳熱系數綜合反映了傳熱過程的難易程度，表示單位傳熱溫差傳熱面積下傳熱過程所傳遞的熱量。另外結合換熱器的結構數據，由式（7）~（8）計算冷熱流體與管壁的表面傳熱對流換熱系數，進而比較三個環節的熱阻相對大小。熱流體放熱量 (1)冷流體吸熱量 (2)平均換熱量 (3)熱平衡誤差 (4)換熱器溫差 (5)傳熱系數 (6)內部流動對流換熱 (7)外部流動對流換熱 (8)其中C、n、m值可以查課本。四、實驗所需儀器、設備、材料本實驗主要對應用較廣的三種換熱器進行實驗：套管式換熱器、板式換熱器和列管式換熱器。實驗裝置如圖2所示。采用冷水可用閥門換向進行順逆流實驗。換熱形式為熱水—冷水換熱式。實驗中所需的儀器設備如下：1、換熱器幾何尺寸（1）套管式換熱器 換熱面積0.22m外管：外徑25mm，壁厚2mm銅管,中間管外徑12mm，壁厚1mm銅管，長80㎝，（2）板式換熱器 換熱面積0.40m（3）列管式換熱器 換熱面積0.51m外殼外徑110mm，壁厚2mm不銹鋼，中間管子外徑16mm，壁厚1mm不銹鋼管,

長84㎝,2、電加熱總功率9.0kW3、冷、熱水泵允許工作溫度：<80額定流量：3m3揚程：12m2.繪制傳熱性能曲線，并進行比較（1）以傳熱系數為縱坐標，冷水（冷水）流速（或質量）為橫坐標繪制傳熱性能曲線；（2）對順流和逆流換熱性能進行比較；（3）對三種不同型式的換熱器性能進行比較。七、思考題1、冷熱水箱溫度不恒定對實驗結果有何影響？2、怎樣按測得的數據，計算流體與固體壁面間的對流換熱系數？3、實驗中為什么可以不考慮輻射換熱？4、變工況后馬上記錄測點數據對實驗有影響嗎，為什么？5、怎樣由傳熱性能曲線，比較三種換熱器的性能？6、根據實驗結果說明為什么工程上可以忽略換熱器中間壁的導熱熱阻？附：實驗數據記錄表 換熱器名稱