实验四传热系数测定实验 1.实验目的 在水平管外壁上的冷凝现传热系数 在地执由的 (3)测定空气在圆形直管内强制对流时的传热膜系数及其与雷诺数爬的关系。 2.基本原理 在套管换热器中，环隙通以水蒸汽，内管管内通以空气，水蒸汽冷凝放热以加热空 气，在传热过程达到稳定后，有如下热量衡算关系式（忽略热损失）： Q=VpC (1-1)=K S,Al=as,(tw-1) K.=YpC-(-1) 由此可得总传热系数 a,=VICill-t) 空气在管内的对流传热系数（传热膜系数） S,(L.-)m 上式中Q:传热速率，w :空气体积流量（以进口状态计），ms: P:空气密度（以进口状态计），kgm: Cp：空气平均此热，Jkg·℃)： K:以内管内表面积计的总传热系数，W(m2·℃)： 、2 出 4.-47- T:燕汽温度（取进、出口温度相同），℃。 (一)m：空气与内管内壁间的对数平均温度差，℃： 亿-0n=-)-亿2-4) 2：内管内壁上进、出口温度，℃。 当内管材料导热性能根好，且管壁很薄时，可认为内管内外壁温度相同，即测得的外 壁温度视为内壁温度。 流体在圆形直管内作强制湍流（流体流动的雷诺数R>10000)时，对流传热系数， 与雷诺数Re的关系可近似写成 a=ARe" 式中A和n为常数。两边取对数得： Ina,=In A+nln Re 根据原始实验数据计算出不同雷诺数Re(要求Re>1OO00)下的对流传热系数C,以hRe 为横坐标，na为纵坐标，作图得一直线，其斜率即为： 3.实验装置与流程 本实验装置由风机（旋涡气泵）、变频器、孔板流量变送器、燕汽发生器、套管换热器、 温度传感器等构成，其流程如图2-5所示，其仪控柜面板如图2-6所示。实验四 传热系数测定实验 1．实验目的 （1）观察水蒸汽在水平管外壁上的冷凝现象； （2）测定空气－水蒸汽在套管换热器中的总传热系数； （3）测定空气在圆形直管内强制对流时的传热膜系数及其与雷诺数 Re 的关系。 2．基本原理 在套管换热器中，环隙通以水蒸汽，内管管内通以空气，水蒸汽冷凝放热以加热空 气，在传热过程达到稳定后，有如下热量衡算关系式（忽略热损失）： ( ) ( ) p i i m i i W m Q = VC t − t = K S t =  S t − t 2 1 由此可得总传热系数 i m P i S t V C t t K  − = ( )  2 1 空气在管内的对流传热系数（传热膜系数） i w m P i S t t V C t t ( ) ( ) 2 1 − − =   上式中 Q：传热速率，w； V：空气体积流量（以进口状态计），m3 /s； ρ： 空气密度（以进口状态计），kg/m3； CP ：空气平均比热，J/(kg·℃)； Ki ：以内管内表面积计的总传热系数，W/(m2·℃)； αi ： 空气对内管内壁的对流传热系数，W/(m2·℃)； t1、t2 ：空气进、出口温度，℃； Si ：内管内壁传热面积，m2 ； Δtm ：水蒸气与空气间的对数平均温度差，℃； 2 1 1 2 ln ( ) ( ) T t T t T t T t t m − − − − −  = T：蒸汽温度（取进、出口温度相同），℃。 (tw－t)m ：空气与内管内壁间的对数平均温度差，℃； 2 2 1 1 1 1 2 2 ln ( ) ( ) ( ) t t t t t t t t t t w w w w w m − − − − − − = tw1、tw2 ：内管内壁上进、出口温度，℃。 当内管材料导热性能很好，且管壁很薄时，可认为内管内外壁温度相同，即测得的外 壁温度视为内壁温度。 流体在圆形直管内作强制湍流（流体流动的雷诺数 Re＞10000）时，对流传热系数 αi 与雷诺数 Re 的关系可近似写成 n  i = ARe 式中 A 和 n 为常数。 两边取对数得： ln ln A nln Re i = + 根据原始实验数据计算出不同雷诺数 Re （要求 Re＞10000）下的对流传热系数  i ，以 ln Re 为横坐标， i ln 为纵坐标，作图得一直线，其斜率即为 n。 3．实验装置与流程 本实验装置由风机（旋涡气泵）、变频器、孔板流量变送器、蒸汽发生器、套管换热器、 温度传感器等构成，其流程如图 2-5 所示，其仪控柜面板如图 2-6 所示