2023年实验报告气汽对流传热综合实验.doc

气-汽对流传热综合试验
1. 光滑套管换热器传热系数旳测定
数据记录与整顿表
传热管内径di =0.020 m 有效长度Li =1.00 m 冷流体：空气（管内） 热流体：蒸汽（管外）
数据项目
1
2
3
4
5
孔板压差
ΔP
kPa
0.27
1.05
1.85
2.58
3.41
空气入口温度
t1
℃
31.8
35.3
37.6
39.7
42.2
空气出口温度
t2
℃
75.2
69.8
68.9
69.5
70.9
壁面温度
Tw
℃
99.9
99.9
100.0
99.9
100.0
管内平均温度
tm
℃
53.5
52.6
53.8
54.6
56.6
空气密度
ρm
kg/ m3
1.081
1.085
1.080
1.078
1.071
空气导热系数
λm*100
W/ m·℃
2.851
2.844
2.853
2.858
2.872
空气定压比热容
Cpm
kJ/ kg·℃
1.005
1.005
1.005
1.005
1.005
空气粘度
μm*100000
Pa·s
1.98
1.97
1.98
1.98
1.99
空气进出口温度差
Δt
℃
43.4
34.5
31.3
29.8
28.7
平均温差
Δtm
℃
46.4
47.3
46.2
45.3
43.4
20℃时空气流量
V20
m3/ h
11.793
23.256
30.870
36.455
41.911
管内平均流量
V
m3/ h
12.884
25.194
33.442
39.456
45.456
平均流速
u
m/s
11.39
22.27
29.57
34.88
40.19
传热量
Q
W
168.74
263.27
315.59
353.84
390.06
对流传热系数
αi
W/m2·℃
57.87
88.57
108.70
124.30
143.02
雷诺数
Re

12436
24531
32258
37980
43260
努赛尔准数
Nu

40.60
62.29
76.20
86.98
99.60

Nu/Pr0.4

46.879
71.007
88.036
100.549
115.137
2. 强化套管换热器传热系数及强化比旳测定
数据记录与整顿表
传热管内径di =0.020 m 有效长度Li =1.00 m 冷流体：空气（管内） 热流体：蒸汽（管外）
数据项目
1
2
3
4
5
孔板压差
ΔP
kPa
0.15
0.67
1.15
1.70
2.23
空气入口温度
t1
℃
29.0
30.1
30.9
31.6
32.2
空气出口温度
t2
℃
90.7
85.1
82.6
81.9
82.4
壁面温度
Tw
℃
99.6
99.7
99.8
99.9
99.9
管内平均温度
tm
℃
59.9
57.6
56.8
56.8
57.3
空气密度
ρm
kg/ m3
1.060
1.068
1.071
1.071
1.069
空气导热系数
λm*100
W/ m·℃
2.895
2.879
2.874
2.874
2.877
空气定压比热容
Cpm
kJ/ kg·℃
1.005
1.005
1.005
1.005
1.005
空气粘度
μm*10000
Pa·s
2.01
2.00
1.99
1.99
2.00
空气进出口温度差
Δt
℃
61.7
55.0
51.7
50.3
50.2
平均温差
Δtm
℃
39.7
42.1
43.0
43.1
42.6
20℃时空气流量
V20
m3/ h
8.79
18.58
24.34
29.59
33.89
管内平均流量
V
m3/ h
9.837
20.613
26.902
32.666
37.432
平均流速
u
m/s
8.70
18.22
23.78
28.88
33.09
传热量
Q
W
179.60
338.02
392.16
491.27
560.77
对流传热系数
αi
W/m2·℃
71.99
127.77
145.13
181.39
209.48
雷诺数
Re

9176
19458
25596
31086
35373
努赛尔准数
Nu

49.73
88.76
101.0
126.23
145.62

Nu/Pr0.4

57.42
102.49
116.76
145.92
168.14

Nu0

31.98
54.37
66.04
75.73
82.98
强化比
Nu/Nu0

1.56
1.63
1.53
1.67
1.75
3. 线性回归确定准数关联式
由可得

由线性拟合成果可求得：光滑套管换热器 A= 0.0581 m=0.7074
强化套管换热器 A= 0.0496 m=0,771