传热实验实验报告(2)

只是一份化工原理中有关传热的实验报告

四、实验步骤及操作要领

1、通过模拟操作熟悉设备流程，掌握各阀门、转子流量计和温度计的作用。

2、实验开始时，先开水路，再开气路，最后再开加热器。

3.通过阀门控制所需的气体和水的流量。

4、待系统稳定后，记录水的流量、进出口温度，记录空气的流量和进出口温度。

5、按照所给数据调节水和空气流量，重复上一步。

6、实验结束后，关闭加热器、风机和自来水阀门。

五、实验数据记录和整理

1、设备参数和有关常数

列管换热器的管数n =2根，空气进口温度T =120℃，换热流型 错流； 换热面积 =0.4㎡

只是一份化工原理中有关传热的实验报告

六、实验结果及讨论

1、求出换热器在不同操作条件下的传热系数。

计算第一组数据

Q=KA△tm =WcCpc(tc2-tc1)

tc=(tc1+tc2)/2=(22.4+26.5)/2=24.45℃

查表并用内差法求得 Cpc=4.179kJ/(kg〃℃)；

先按逆流计算对数平均温度差△tmˊ

逆流：th1=120℃→th2=44.8℃

tc2=26.5℃←tc1=22.4℃

则△t1=(th2-tc1)=44.8-22.4=22.4℃

△t2=(th1-tc2)=120-26.5=93.5℃

所以△tmˊ=(△t1-t2)/(㏑△t2/△t1)=49.759℃；

错流时温度变化因素

P=（tc2-tc1）/(th1-tc1)=(26.5-22.4)/(120-22.4)=0.042

R=(th1-th2)/(tc2-tc1)=(120-44.8)/(26.5-22.4)=18.34

代入单壳程双管程温度系数计算公式得φ=0.977

则△tmˊ=0.977×49.76=48.62℃

所以

K=WcCpc(tc2-tc1)/（A△tm）

=〔(80/3600)×4.179×1000×4.1〕/(0.4×48.62)=19.58W/(㎡〃℃) 同理计算下两组数据填入表格

2、对比不同操作条件下的传热系数，分析数值，你可得出什么结论？

答：比较一二组可知当空气流量改变而水的流量不改变时，传热系数有很大变化，且空气流量越大，传热系数越大，传热效果越好；表较二三组可知，空气流量不变，水的流量改变时，传热系数变化不大。

综上可知，传热系数主要取决于热流体，热流体流量越大，传热效果越好。

3、转子流量计在使用时应注意什么问题？应如何校正读数？

答：转子流量计不能用于流量过大的流体测量，使用时流量计必须安装在垂直走向的管段上，流体介质自下而上地通过转子流量计。

读数时应读转子的最大截面与玻璃管刻线相交处的数值，可以读初始值和最终值，取两者之差来校正读数。

4、针对该系统，如何强化传热过程才能更有效，为什么？

答：该系统传热效果主要取决于热流体，所以可以通过增加空气流量，提高其所占比例来强化传热效果。

5、逆流换热和并流换热有什么区别？你能用实验装置加以验证吗？

答：（1）逆流换热时热流体是冷热流体流动方向相反；而并流传热时，其冷热流体流动方向相同。

(2)在相同操作条件下，逆流换热器比并流换热器所需传热面积小。

所以可以改变冷热流体进出口方向，测得在相同传热效果下，逆并流所需传热面积大小，从而加以验证。

6、传热过程中，哪些工程因素可以调动？

答：可以增加传热面积，提高传热系数，或者增加对数平均温度差来提高传热效率。也可以尽量采用逆流传热来减小换热器面积，节约设备成本。

7、该实验的稳定性受哪些因素的影响？