對流傳熱系數(shù)的測定實驗報告-在線瀏覽
2024-09-13 03:14本頁面
【正文】 算： ?tm=T1t2(T2t1)lnT1t2T2t1………………………………………（4）式中：Q 熱流量，J/s； m1, m2分別為熱、冷流體的質(zhì)量流量，kg/s cp1，cp2分別為定性溫度下熱、冷流體的比熱，J/(kg℃) A1，A2分別為熱、冷流體的傳熱面積，m2 (TTw)m，(ttw)m分別為熱、冷流體與固體壁面的對數(shù)平均溫差，℃ K以傳熱面積A為基準的總傳熱系數(shù)，W/(m2空氣在無紙記錄儀上現(xiàn)實的體積流量，與空氣流過孔板時的密度有關(guān)，考慮到實際過程中，空氣的進口溫度不是定值，為了處理上的方便，無紙記錄儀上顯示的體積流量是將孔板出的空氣密度ρ0當(dāng)作1kgm3時的讀數(shù)，因此，如果空氣實際密度不等于該值，則空氣的實際體積流量應(yīng)該由下式進行校正： V39。ρ0…………………………………………（6）式中：V39。 在本裝置的套管加熱器中，環(huán)隙內(nèi)通空氣，水蒸氣在紫銅管表面冷凝放熱而加熱空氣。一般情況下直接測量固體壁面溫度，尤其是管內(nèi)壁溫度，實驗技術(shù)難度較大，因此，工程上也常采用通過測量相對較易測定的流體溫度來間接推算流體與固體壁面間的對流傳熱系數(shù)。K)，而管外為蒸汽冷凝，冷凝給熱系數(shù)α1可到數(shù)萬W/(m2實驗中的傳熱元件材料采用紫銅， W/(m?K)，因此換熱管壁的導(dǎo)熱熱阻bd2λdm可忽略。空氣和蒸汽在套管換熱器中換熱，空氣在套管內(nèi)被套管環(huán)隙的蒸汽加熱，當(dāng)管內(nèi)空氣做充分湍流時，空氣側(cè)強制對流傳熱系數(shù)可表示為 α=…………………………………………（12）將式（12）代入式（9），得到： 1K=+Rs2+bd2λdm+Rs1d2d1+d2α1d1…………………………（13），式（13）右邊后側(cè)三項在本實驗條件下可認為是常數(shù)，則由式（13）可得： 1K=+常數(shù)……………………………………（14）式（14）為Y=mX+B線性方程，以Y=1K，X=，可求得直線斜率m，于是得到： α==……………………………………（15）由實驗獲取的數(shù)據(jù)計算出相關(guān)準數(shù)后，在雙對數(shù)坐標紙上，擬合Nu~Re直線，從而確定擬合方程，得出實驗式： Nu=ARen………………………………………（16）式中：Nu努塞爾數(shù)，Nu=αdλ,無因次； Re雷諾數(shù)，Re=ρudμ,無因次。 上式適用范圍為：Re=104~105，Pr=~120，管長與管內(nèi)徑之比Ld≥60。式中：λ定性溫度下空氣的導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m?℃） u空氣在換熱管內(nèi)的平均流速，ms ρ定性溫度下空氣的密度，kgm3 μ定性溫度下空氣的黏度，Pa?s在本實驗條件下，考慮Pr變化很小，可認為是常數(shù)，則（17）式改寫為： Nu=附注：在0~100℃之間，空氣物性與溫度的關(guān)系式有如下擬合公式：（1） 空氣的密度與溫度的關(guān)系式：ρ=103t+（2） 空氣的比熱與溫度的關(guān)系式：60℃以下 Cp=1005J/(kg?℃)60℃以上 Cp=1009J/(kg?℃)（3） 空氣的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系式：λ=2108t2+8105t+（4） 空氣的黏度與溫度的關(guān)系式：μ=（2106t2+5103t+）105四、操作方法與實驗步驟 1）檢查儀表、風(fēng)機、蒸汽發(fā)生器及測溫點是否正常，將蒸汽發(fā)生器灌水至液位不低于 45 處； 2）打開總電源開關(guān)、儀表開關(guān)，開啟蒸汽發(fā)生器
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