套管换热器中传热膜系数的测定.pptx

一、实验目的一、实验目的 v验验证证流流体体在在圆圆形形光光滑滑管管内内强强制制湍湍流流时时的的传传热热膜膜系数。系数。v学学习习如如何何运运用用实实验验方方法法求求出出描描述述过过程程规规律律的的经经验验公公式式，采采用用NuNu=BRemPrBRemPr0 0。4,4,求求取取常常数数B B、m m的的值值，与与 经经 验验 公公 式式 米米 海海 耶耶 夫夫 准准 数数 方方 程程 式式NuNu=0.0183=0.0183ReRe0.80.8进行比较。进行比较。v了解强化传热的基本理论和基本方法。了解强化传热的基本理论和基本方法。v了解差压变送的原理与流量的测量方法。了解差压变送的原理与流量的测量方法。v掌握变频器的使用方法。掌握变频器的使用方法。v测测定定空空气气在在圆圆形形光光滑滑直直管管中中作作强强制制对对流流时时的的传传热膜系数。热膜系数。v将将所所得得传传热热膜膜系系数数整整理理成成准准数数方方程程式式并并与与经经典典准数方程式进行比较。准数方程式进行比较。二、实验任务二、实验任务 空气传热膜系数空气传热膜系数的测定的测定在在本本系系统统中中，因因管管壁壁很很薄薄（2 2 mmmm），故故可可当当成成平平壁壁处处理理，忽忽略略管管壁壁和和污污垢垢热热阻阻，则则总总传传热热系系数数可可表表示示为：为：三、实验原理三、实验原理 空气流量的测量空气流量的测量本本装装置置采采用用孔孔板板流流量量计计测测量量空空气气的的流流量量，通通过过测测量量孔孔板板前前后后的的压压差差pp，由由差差压压变变送送器器输输出出电电信信号号，送送入入DCSDCS系系统统计计算算，直直接接读读出出流流量量。流流量量计计算算公公式式如下：如下：其中：其中：准数方程式准数方程式 由由因因次次分分析析可可知知，流流体体无无相相变变化化时时：Nu=f(ReNu=f(Re、PrPr、Gr),Gr),由由于于干干空空气气在在实实验验测测定定的的温温度度范范围围内内PrPr基基本本不不 变变，且且 强强 制制 对对 流流 时时 GrGr影影 响响 可可 以以 忽忽 略略，则则Nu=f(Re),Nuf(Re),一般可写成一般可写成Nu=AReNu=ARem m 其中：其中：四、实验装置及流程四、实验装置及流程 1.风机 2.旁路阀 3.变频器 4.调节阀 5.放空阀 6.安全阀7.蒸汽减压阀 8.视镜 9.疏水器 10.蒸汽发生器 11.孔板流量计传热实验装置流程图传热实验装置流程图主要设备规格：主要设备规格：内管外径：内管外径：22mm22mm；壁厚：壁厚：2mm2mm；长度：长度：1500mm 1500mm 五、实验操作过程五、实验操作过程 v锅锅炉炉加加水水至至一一定定水水位位，打打开开放放气气阀阀，然然后后接接通通电电源源加加热热待待升升温温至至100100后后，蒸蒸气气经经放放气气管管排排出出，同同时时赶赶走走锅锅炉炉内内的的空空气气。然然后后关关闭闭气气阀阀，继续升温至继续升温至125125，温度恒定后备用。，温度恒定后备用。v传传热热装装置置上上的的风风机机打打开开，调调节节空空气气进进口口阀阀，再再打打开开蒸蒸汽汽进进口口阀阀，使使压压力力稳稳定定在在0.1MPa(0.1MPa(表表)左左右。右。六、实验注意事项六、实验注意事项 v测取各点的温度。测取各点的温度。v蒸蒸汽汽流流量量恒恒定定，调调节节空空气气流流量量，从从大大到到小小或或相相反反，测测定定8 81010组组数数据据(稳稳定定3 34min4min后后调调一一次次流量。流量。)v实实验验结结束束先先关关蒸蒸汽汽阀阀，然然后后再再关关风风机机电电源源，电热锅炉电源。电热锅炉电源。七、实验报告要求七、实验报告要求 v实验前必须进行预习并完成相应的预习报告；实验前必须进行预习并完成相应的预习报告；v将处理后的数据填写在数据记录表中；将处理后的数据填写在数据记录表中；v计算出的数据必须有示例演算；计算出的数据必须有示例演算；v根据实验结果在坐标纸中绘制根据实验结果在坐标纸中绘制Nu-ReNu-Re图；图；v得出实验结论并进行相应的讨论。得出实验结论并进行相应的讨论。八、思考题八、思考题 v在在本本实实验验中中，传传热热热热阻阻在在哪哪一一侧侧(空空气气侧侧，蒸蒸汽汽侧侧)？壁温接近哪一种流体的温度？为什么？壁温接近哪一种流体的温度？为什么？v实实验验中中冷冷流流体体和和蒸蒸汽汽的的流流向向，对对传传热热效效果果有有何何影影响响?v蒸蒸汽汽冷冷凝凝过过程程中中，若若存存在在不不冷冷凝凝气气体体，对对传传热热有有何何影响、应采取什么措施？影响、应采取什么措施？v实实验验所所得得准准数数方方程程与与经经典典准准数数方方程程式式是是否否吻吻合合？试试比较并讨论。比较并讨论。v如如果果采采用用不不同同压压强强的的蒸蒸汽汽进进行行实实验验，对对关关联联式式有有何影响？何影响？v在在双双对对数数坐坐标标中中NuNu与与ReRe的的关关系系时时，要要求求实实验验点点分分布布均均匀匀。实实验验操操作作时时，流流量量应应如如何何分配，理由是什么？分配，理由是什么？v本本实实验验空空气气流流量量的的调调节节方方法法有有哪哪些些？各各有有什么优缺点？。什么优缺点？。v影响传热系数影响传热系数K K的因素有哪些？的因素有哪些？v对对本本实实验验而而言言，为为了了提提高高传传热热系系数数K K，可可采采取取哪哪些些有有效效的的方方法法，其其中中最最有有效效的的方方法法是是什么？为什么？什么？为什么？v实实验验过过程程中中，如如何何判判断断系系统统已已经经稳稳定定，可可以读取数据？以读取数据？