1、眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼眼眼唖眼唖眼唖眼眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼眼眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖一眼唖伀眼唖倀眼唖儀眼刀眼唖匀眼唖吀眼唖唀眼唖嘀眼唖圀眼唖堀眼唖夀眼唖娀眼唖嬀眼唖尀眼唖崀眼唖帀眼开眼唖怀眼愀眼唖戀眼唖挀眼唖搀眼唖攀眼唖昀眼唖最眼唖栀眼唖椀眼樀眼欀眼唖氀眼唖洀眼唖渀眼漀眼唖瀀眼唖焀眼唖爀眼唖猀眼唖琀眼唖甀眼唖瘀眼唖眀眼唖砀眼唖礀眼唖稀眼唖笀眼唖簀眼唖紀眼唖縀眼唖缀眼唖耀眼唖脀眼唖舀眼唖茀眼唖萀眼唖蔀眼唖蘀眼
2、唖蜀眼唖蠀眼唖褀眼唖言眼唖謀眼唖谀眼贀眼唖踀眼唖輀眼唖退眼唖鄀眼唖鈀眼唖錀眼唖鐀眼唖销眼唖阀眼唖需眼唖頀眼唖餀眼唖騀眼唖鬀眼唖鰀眼唖鴀眼唖鸀眼唖鼀眼眼唖眼唖眼唖眼唖眼眼唖眼唖眼眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼眼唖眼唖眼唖眼眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼眼唖眼眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眼唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽眽唖眽眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽
3、唖眽唖眽眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽眽唖眽唖眽唖眽眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽眽唖眽唖眽眽唖眽唖眽唖眽唖眽眽眽唖眽唖眽唖眽唖一眽唖伀眽唖倀眽唖儀眽唖刀眽唖匀眽唖吀眽唖唀眽唖嘀眽唖圀眽唖堀眽唖夀眽唖娀眽唖嬀眽唖尀眽唖崀眽唖帀眽唖开眽唖怀眽唖愀眽唖戀眽唖挀眽唖搀眽唖攀眽唖昀眽唖最眽唖栀眽椀眽唖樀眽唖欀眽氀眽洀眽唖渀眽唖漀眽唖瀀眽唖焀眽唖爀眽唖猀眽唖琀眽甀眽唖瘀眽唖眀眽唖砀眽唖礀眽唖稀眽唖笀眽唖簀眽唖紀眽唖縀眽唖缀眽唖耀眽唖脀眽唖舀眽唖茀眽唖萀眽唖蔀眽唖蜀眽唖蘀眽唖蠀眽唖褀眽唖言眽唖謀眽唖谀眽唖贀眽踀眽唖輀眽唖退眽鄀
4、眽唖鈀眽唖錀眽唖鐀眽唖销眽唖阀眽唖需眽唖頀眽唖餀眽唖騀眽唖鬀眽唖鰀眽唖鴀眽唖鸀眽唖鼀眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眽唖眾唖眾唖眾眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾眾唖眾眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾眾眾眾唖眾唖眾
5、唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾唖眾. . 序号：03 化 工 原 理 实 验 报 告 实验名称：传热系数的测定 学院：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级：化工 093 班 姓名：朱秀玲学号 09402010303 同 组 者 姓 名：王科媛、阮小琳、朱佳佳 . . 指导教师：张亚静 日期：2011 年 10 月 18 日 一、实验目的 1. 观察水蒸气在换热管外壁上的冷凝现象，并判断冷凝类型； 2. 测定空气在园直管内强制对流给热系数 i； 3. 应用线性回归分析方法，确定关联式Nu=A
6、Re mPr0.4 中常数 A、m 的值； 4. 掌握热电阻测温的方法。 二、实验原理 在套管换热管器中， 环隙通以水蒸气， 内管管内通以空气， 水蒸气冷凝放热 以加热空气，在传热过程达到稳定后，有如下关系式： V Cp（t2-t1）=iAi(tw-t)m(1) 式中： V-被加热流体体积流量， m 3/s -被加热流体密度， kg/m 3 Cp-被加热流体平均比热， J/(kg ) i -流体对内管内壁的对流给热系数，W/(m 2 ) t1、t2-被加热流体流进、出口的温度，； Ai-内管的外壁、内壁的传热面积，m 2 (T-Tw)m-水蒸气与外壁间的对数平均温度差，。 (T-Tw)m=（T
7、1-Tw1）-（T2-Tw2）/ ln(T1-Tw1)/(T2-Tw2) (2) (tw-t) m- 内壁与流体间的对数平均温度差， (tw-t)m=(tw1-t1)-(tw2-t2)/ln(tw1-t1)/(tw2-t2) (3) . . 式中： T1、T2-蒸汽进、出口温度，； Tw1、Tw2、tw1、tw2-外壁和内壁上进出口温度，； 当内管材料的导热性能很好， 即值很大时， 且管壁厚度很薄时， 可认为 Tw1=tw1， Tw2=tw2，即为所测该点的壁温。 由(3)式可得：i= V Cp（t2-t1）/Ai(tw-t)m (4) 若能测得被加热流体的V、t1、t2，内管的换热面积 Ai
8、，水蒸汽温度 T，壁温 Tw1、 Tw2，就可以通过上式计算出对流给热系数 i。 1. 流体在只管内强制对流时的给热系数，可以按下列半经验公式求得： i =0.023 Re 0.8Pr0.4/d i 式中： i -流体在直管内强制对流时的给热系数，W/(m 2.)； -流体的导热系数， W/(m 2.)； di-内管直径， m； Re-流体在管内的雷诺数，无因次； Pr -流体的普朗克常数，无因次； 上式中，定性温度均为流体的平均温度，即tf=(t1+t2)/2。 2. 对流传热系数准数关联式的实验确定 流体在管内做强制湍流，被加热状态，准数关联式的形式为： Nui=ARei mPr i n
9、其中： Nui =i di /i，Rei =uidii/i，Pr i=Cpii/i 物性数据 i、Cpi、i、可以根据定性温度查的，经过计算可知，对于内管被加 热的空气，普兰特准数变化不大，可以认定是常数Pr i =0.4，这样通过实验测定 不同流量下的Rei与 Nui，将上式转化为： ln（Nui/ Pr 0.4）=mlnRe+lnA ，然后用 . . 线性回归方法确定A 和 m 的值。 三、实验装置流程示意图 1.实验装置图 空气- 水蒸气传热综合实验装置流程图 1- 水泵或漩涡气泵2-蒸汽发生器3、4- 旁路阀5-电动调节阀6- 蒸汽总阀 7- 蒸汽调节阀8、9- 冷凝水排放阀10- 水
10、或空气流量调节阀11- 惰性气体排 放阀 2.设备与仪表规格 （1）紫铜规格：直径 20 1.5mm，长度 L=1000mm （2）外套玻璃管规格：直径 100 5mm，长度 L=1000mm （3）压力表规格： 00.1Mpa 四、实验步骤 1. 蒸汽发生器加水，加热，把蒸汽加热到0.01MPa。 2. 打开总电源空气开关，打开仪表及巡检仪电源开关，给仪表上电。 3. 打开仪表台上的风机电源开关，让风机工作，同时打开冷流体入口阀门。 . . 4. 打开冷凝水出口阀，注意只开一定的开度，开的太大会让换热桶里的蒸汽跑 掉，关的太小会使换热玻璃管里的蒸汽压力集聚而产生玻璃管炸裂。 5. 在做实验之
11、前，应打开冷凝水排水阀将蒸汽发生器到实验装置之间管道中的 冷凝水排除， 否则夹带冷凝水的蒸汽会损坏压力表变送器。集体排出冷凝水的方 法是：关闭蒸汽进口阀门， 打开装置下面的排水冷凝水阀门，让蒸汽压力把管道 中的冷凝水带走，当听到蒸汽响时关闭冷凝水排除阀，可进行实验。 6. 刚开始通入蒸气时，要仔细调节蒸汽进口阀门的阀门大小开度，让蒸汽徐徐 流入换热器中，逐渐加热，由“冷态”转变为“热态”，不得小于10min，以防止玻 璃管因突然受热、受压而爆裂。 7. 当一切准备好后，调节蒸汽进口阀门的开度，把蒸汽压力调到0.01MPa，并 保持蒸汽压力不变。 8. 调节空气流量，分别为13，16，19，22
12、，25，28m 3/h。 9. 等稳定之后，记录时间、温度、空气流量（共六组）。 10. 实验结束，关闭蒸汽进口阀门，关闭仪表电源，然后关闭风机电源，最后关 闭蒸汽发生器。 五、注意事项 1. 先打开拍冷凝水的阀门，注意只要开一定的开度，开得太大会让换热桶里的 蒸汽跑掉，关的太小会使换热玻璃管里的蒸汽压力集聚而产生玻璃管炸裂。 2. 一定要在套管换热器内输以一定量的冷流体后，方可开启蒸汽阀门，且必须 在排除蒸汽管线上原先积存的冷凝水后，方可把蒸汽通入套管换热器中。 3. 刚开始通入蒸汽时，要仔细调节蒸汽的开度，让蒸汽徐徐流入换热器中，逐 渐加热，由“冷态”转变为“热态”，不得少于 10min，
13、以防止玻璃管因突然受热、 受压而爆裂。 4. 操作过程中，蒸汽压力一般控制在0.02MPa（表压）以下，否则可能造成玻 璃管爆裂和填料损坏。 5. 确定各参数时，必须在稳定传热状态下，随时注意惰性气体的排空和压力表 读数的调整。 . . 六、实验数据处理与分析 1. 实验时记录的数据 表 61 原始数据表 空气流量 （m 3.h-1 ） 冷空气进口温度 t1（） 冷空气出口温度 t 2（） 蒸汽进口温度T1 （） 蒸汽出口温度T2 （） 12 26.8 67.9 100.6 99.8 14 28.0 71.4 101.1 100.5 16 29.3 71.6 101.3 100.5 18 30
14、.9 71.8 101.5 100.6 20 32.3 71.8 101.5 100.6 22 33.8 72.1101.5100.6 24 35.1 71.9 100.8 99.9 26 36.3 72.5 101.5 100.5 2冷流体的物性等基本数据计算 以第一组数据为例：定性温度tf=（t1+ t 2）/2=47.35 查化工原理上册可得：40时， =1.128kg/m 3 ，Cp=1.005 10 3 J/(kg . ) 50时， =1.093 kg/m 3 ，Cp=1.005 10 3 J/(kg . ) 由内插法可得：47.35时， =1.102kg/m 3 CP=1.005
15、10 3 J/(kg. ) 同理可求： =2.807 10 -2W/ （m.） ， =1.947 10 5 Pa.s 空气流速计算u=V/ r 2=12 3600 (3.14 0.00852)=14.69 m/s 表 62 冷流体的物性参数表 空气流量 （m 3.h-1 ） 平均温度tf= （t1+t2） /2 （） 密度 （ kg.m -3 ） 比热容 cp kJ.kg -1 . 导热系数 W/（ m.） 粘度 10 5 （Pa.s） 空气流速 u （m/s ） 12 47.35 1.102 1.005 0.02807 1.947 14.69 14 49.70 1.094 1.005 0.0
16、2824 1.959 17.14 16 50.45 1.092 1.005 0.02829 1.962 19.59 18 51.35 1.089 1.005 0.02835 1.967 22.04 20 52.05 1.084 1.005 0.02840 1.970 24.49 22 52.95 1.083 1.005 0.02847 1.975 26.94 . . 24 53.50 1.081 1.005 0.02851 1.977 29.39 26 54.40 1.078 1.005 0.02857 1.982 31.83 表格数据显示，冷流体给热系数，随着温度的升高而增加。 3. 根据以
17、上数据确定关联式 0.4 Re Pr m NuA 中常数 A、m 的值 以第一组数据为例： (tw-t)m=(T1-t 2)(T2-t1)/ln(T1-t2)/(T2-t1)=50.18 Ai=2 rl=2 3.14 0.0085/2 1=0.05338m 2 i= V Cp（t2-t1）/Ai(tw-t)m=56.64 W/(m 2.) Nui= i d i/i=56.64 17 10 -3 /0.02807=34.30 Rei= i d 最瀀栀琀洀氀嬀轷5Sqwap前台访问/p-3121728.html220.181.108.1450睜勈欀瀀栀琀洀氀崀轷夆/u前台访问/c-00001-1-
18、51184-0-0-0-0-3-0-0.html117.95.181.1550睞%愀紀漀漀欀刀攀愀搀愀猀瀀砀椀搀开轷驒攒/Mc前台访问/d-3277813.html49.74.23.320睠%弋崀瀀栀琀洀氀愀轷嬷舀5Sqwap前台访问/p-3108640.html220.181.108.1490睢勈最茀眀愀瀀漀漀欀刀攀愀搀愀猀瀀砀椀搀挀轷驒5Smwap前台访问/p-3129848.html116.179.32.290睤攀搀栀琀洀氀攀轷舆擬/s前台访问/c-0-10-2888642-0-0-0-0-9-0-1.html47.93.189.2170睦崀眀琀愀最洀漀砀椀攀渀攀渀最猀栀漀甀栀琀洀氀最轷
19、驒擯/Mi前台访问/p-1297734.html220.181.108.850睨笀需挀栀琀洀氀椀轷搀/a前台访问/BookRead.aspx?id=2679893111.206.198.370睪%弋最瀀栀琀洀氀欀轷搀5Sowap前台访问/p-3469005.html182.92.166.1920睬愀缀漀漀欀刀攀愀搀愀猀瀀砀椀搀洀轷退/Kc前台访问/p-187629.html49.82.87.1890睮最瀀栀琀洀氀漀轷退5Qowap前台访问/p-647552.html101.200.190.2000睰最茀眀愀瀀漀漀欀刀攀愀搀愀猀瀀砀椀搀焀轷驒郯/Mg前台访问/d-1389983.html116.
20、179.32.220睲%攀搀栀琀洀氀猀轷驒蔲5gwap前台访问/BookRead.aspx?id=3121728111.206.198.930睴%匀焀眀愀瀀搀栀琀洀氀甀轷攆窖窡5qwap前台访问/tag/fuhejiezhirechuandao.html220.181.108.1770睶勈挀脀眀愀瀀琀愀最礀甀愀渀昀甀搀愀漀焀椀洀漀栀琀洀氀眀轷5ywap前台访问/tag/shuiliyunxingguanlizhidu.html116.179.32.920睸夀猀琀愀最祧甀砀椀焀獽栀攀渀砀栀琀洀氀礀轷5wap前台访问/tag/rendadaibiaoxujiupinghuiying.html220
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23、97734111.206.198.120瞊勈愀紀漀漀欀刀攀愀搀愀猀瀀砀椀搀謀轷耀/Mk前台访问/d-1947924.html220.181.108.1760瞌勈劰欀蜀琀愀最昀甀栀攀樀椀攀稀栀椀爀攀挀栀甀愀渀搀愀漀栀琀洀氀贀轷馃/Mg前台访问/p-2443189.html106.11.158.740瞎%儀欀眀愀瀀搀栀琀洀氀輀轷5Sowap前台访问/d-3603506.html123.56.121.2470瞐最茀眀愀瀀漀漀欀刀攀愀搀愀猀瀀砀椀搀鄀轷夆退/a前台访问/BookRead.aspx?id=2300942111.206.198.400瞒莠欀瀀栀琀洀氀錀轷堆哐/y前台访问/c-00002-5
24、29-84779-0-0-0-0-3-2-1.html49.74.2.1410瞔勈欀搀栀琀洀氀销轷5Sowap前台访问/p-3431546.html101.200.51.2420瞖匀漀眀愀瀀瀀栀琀洀氀需轷偃/Mi前台访问/p-2890493.html203.208.60.1190瞘椀瀀栀琀洀氀餀轷耀/Mi前台访问/p-3734983.html39.106.125.1820瞚儀漀眀愀瀀瀀栀琀洀氀蜀鼀挀栀琀洀氀鰀轷氀偃/Mk前台访问/d-2955489.html106.111.133.2040瞝勈礀销挀栀琀洀氀鸀轷杚氧/a前台访问/BookRead.aspx?id=1183897111.206.1
25、98.1220瞟勈椀搀栀琀洀氀轷驒泯/Kc前台访问/p-447685.html157.55.39.790瞡勈劰最瀀栀琀洀氀轷泬埔/Me前台访问/p-3532261.html182.92.75.370瞣匀焀眀愀瀀瀀栀琀洀氀轷驒飯5ewap前台访问/BookRead.aspx?id=744278111.206.198.100瞥%匀漀眀愀瀀搀栀琀洀氀轷驒飯5gwap前台访问/BookRead.aspx?id=3283312111.206.221.920瞧%最瀀栀琀洀氀轷驒飯5Skwap前台访问/p-2872749.html157.55.39.790瞩%最瀀栀琀洀氀轷驒飯/Kc前台访问/p-18247
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