ρ/(Kg/m3) Cp/(J/Kg·K) 1.1695 1011.52 1.1717 1011.552 1.1755 1011.58 1.1814 1011.608 1.1859 1011.608 q/(W) 575.73 544.99 535.69 445.39 392.04 A/(m2) 0.0684 0.0684 0.0684 0.0684 0.0684 Δtm 44.79 44.94 44.20 43.85 43.85 K/(W/m2·K) 187.876 177.276 177.150 148.457 130.677 传热膜系数Nu的测定及双对数坐标关联

组号 1 2 3 4 5 α/(W/m2·K) 187.87618 177.27551 177.15014 148.45702 130.67693 λ 0.029314 0.029376 0.029431 0.029486 0.029486 Nu实测 107.6728 101.3817 101.1220 84.5863 74.4557 μ（Pa·s） 2.02240E-05 2.02624E-05 2.02960E-05 2.03296E-05 2.03296E-05 Re 44458.649 41656.874 38792.957 31824.813 28013.284 Pr 0.69786 0.69772 0.69760 0.69748 0.69748 Nu理论 104.1356 98.8438 93.3625 79.6807 71.9501 δNu/(％) δα/(％) δm/(％) 3.40 2.57 8.31 6.16 3.48 19.60 -1.55 最小二乘法关联 α/(W/m2·组号 Nu实测 107.6721 8 101.3812 7 101.1223 4 5 0 38792.957 2.0048 1.9273 1.8719 4.589 4.503 4.447 41656.874 2.0060 4.620 0.0238 0.0238 6 0.78719.47 -1.55 44458.649 2.0321 4.648 Re lg(Nu实测) lg(Re) A K) m δα/(％) δm/(％) 84.5863 31824.813 74.4557 28013.284

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七、计算举例说明：

760?25pa?RP30.4645()?1.1695[kg/m3] 密度：??0.4645()[kg/m]=

273?39273?t1 空气比热：Cp?1009?0.04tm?1009?0.04（39?87）2?1011.52[J/kg?K]

.52*(87?39)?575.73[W] 速率：q?VS?Cp(t2?t1)?36.5*1.1695*1011 传热平均面积：

A??dmL?3.24*17.81000*12241000?0.0684[m2]

87?39?t1??t2??44.9

（112-87）?t1lnln（112-39）?t2 平均温度差：?tm? 传热系数：K?575.73q?187.876[W/m2?k] [W/m2?k]?0.0684*44.79A??tm- 6 -

??qAi(tW?tm)du??575.73?187.8

0.0684*44.916.81000*2*10-5*1.16??44458.6 雷诺数：Re?-52*10? 普拉特准数：Pr?CP??1101*2-5??0.697

0.03mn0.8 Nu实际??0RePr?0.023*44458.6*0.9670.8?107.67 m Nu理论??Re?104.13

八、对实验结果进行分析与讨论。

从图像中线性回归方程的相关系数来看，实验数据结果不是很准确。产生误差的来源很多，读数不稳定 、换热器保温效果差、换热器使用久了，污垢较厚，热流量值下降等都使结果有一定的偏差。而且在处理数据时，采用很多近似处理，而实际实验时很多的条件并不稳定。在实验过程中采用改变空气流量来调节，但是在改变空气流量的同时，其他的数据也会改变，比如说空气出口温度，而且在改变的过程中，要经过一段时间空气出口温度才会稳定，而我们测定的温度一定要是这个稳定的温度，所以在测定中没有经过足够长的时间导致测定的温度不是稳定的温度，所以实验时要注意等待五分钟待数据比较稳定时，这样实验结果就比较准确

九、注意事项：

1、检查蒸汽加热釜中的水位是否在正常范围内。特别是每个实验结束后，进行下一实验之前，如果发现水位过低，应及时补给水量。

2、必须保证蒸汽上升管线的畅通。在转换支路时，应先开启需要的支路阀，再关闭另一侧，且开启和关闭控制阀必须缓慢，防止管线截断或蒸汽压力过大突然喷出。

3、必须保证空气管线的畅通。即在接通风机电源之前，三个空气支路控制阀之一和旁路调节阀（见图1所示）必须全开。在转换支路时，应先关闭风机电源，然后开启和关闭控制阀。

4、调节流量后，应至少稳定5～10分钟后读取实验数据。 5、套管换热器中积累的热水要及时放掉，以免影响蒸汽传热 十、讨论

1、对比不同操作条件下的传热洗漱，分析数值，可得出什么结论？

答：K值总是接近热阻大的流体侧的∝值，实验中，提高空气侧的∝值以提高K值。 2、针对该系统，如何强化传热过程才更有效，为什么？

答：提高对传热系数∝值，如提高空气流速，内管加入填充物或者螺纹管。加热面在上，制冷面在下。

3、传热实验为什么用Nu-Re代替Nu-空气流速？

答：这就是准则数的好处所在，根据相似原理得出的准则数可以减少实验次数。比如说Re涉及到流速，粘度，和定型尺寸，他们有很多组合，如果每种组合都做实验，

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会花费大量的时间和精力。而当Re=1000时候，有很种组合，都会得到。??而且根据相似理论，当Re相同时，他们对换热的影响是一直的。??如果用空气流速，只考虑了速度，而没有考虑因为温度影响而有差异的物性，还有几何形状，就很不全面。?? 4、在传热实验中,采用什么办法可以提高K值?蒸汽与空气换热K值取决于哪种流体,为什么?

答：增强换热器传热效果最积极的措施就是设法提高设备的传热系数（K）。 ????换热器传热系数（K）的大小实际上是由传热过程总热阻的大小来决定，换热器传热过程中的总热阻越大，换热器传热系数（K）值也就越低；换热器传热系数（K）值越低，换热器传热效果也就越差。 ????换热器在使用过程中，其总热阻是各项分热阻的叠加，所以要改变传热系数就必须分析传热过程的每一项分热阻。如何控制换热器传热过程的每一项分热阻是决定换热器传热系数的关键。 5、为什么每改变一次流量都要等5-6分钟才能读取数据？ 答：为使系统的换热充分恒定。 十一、思考题

（1）影响传热膜系数的因素有哪些？

答：膜的厚度，液体的物性，以及压力温度。还有材料的分子结构及其化学成份、材料重度、材料湿度状况和温度状况。

（2）在蒸气冷凝时，若存在不凝性气体，你认为将会有什么影响？应该采取什么措施？

答：对换热系数影响很大，一般想办法除去，比如溴化锂吸收式制冷机均陪伴真空泵，其作用就是及时排除系统内的不凝性气体。1）会由于空气中含有水分造成冰堵。冰堵不单使制冷效率下降。而且会导致系统停机。压力不断降低，还会损坏压缩机。2）空气混入压缩腔，由于空气中含有不凝性气体，如氮气。这些不凝性气体会减少制冷剂的循环量，使制冷量降低。3）并且不凝性气体会滞留在冷凝器的上部管路内，致使实际冷凝面积减小，冷凝负荷增大，冷凝压力升高，从而制冷量会降低。

（3）本实验中所测定的壁面温度是靠近蒸气侧的温度，还是接近空气侧的温度？为什么？

答：壁面温度是靠近蒸汽温度。应为壁面温度接近于对流传热系数大的一侧的温度，而在实验过程中是以

1111???，所以?1??2，所以壁面温度接近于蒸汽温度。 K?1?2?1（4）在实验中有哪些因素影响实验的稳定性？

答：空气和蒸汽的流向，冷凝水不及时排走，蒸汽冷凝过程中，存在不冷凝气体，对传热的有影响等。

（5）当空气流速增大时，空气离开换热器的温度将升高还是降低？为什么？

答：在换热器热源不变的情况下，当空气流速增大时空气离开换热器的温度会变低。原因是换热时间不足。但也有可能不变，即但热源温度足够高时。

（6）本实验中空气和蒸汽的流向对传热效果有什么影响？

答：是有影响的，一般逆流比顺流传热效果好，紊流比层流传热效果好。

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