实验四 传热实验0

传热实验原始数据整理表

七 计算实例

全部以第一组数据为例

R=

Tin?Touttout?tin

=98.0?42.724.9?22.2

=20.5

R’= R2+1= 20.52+1=20.5 P=out

t

?tinTin?tin

=24.9?22.298.0?22.2

=0.036

εt=

1?P1?R?P2?P(R+1?R′)

R?1 ?ln

2?P(R+1+R′)

R′?ln

=1?0.0361?20.5?0.0362?0.036(20.5+1?20.5) 20.5?1 ?ln

2?0.036(20.5+1+20.5)20.5?ln

=0.984

Δtm=

(T1?t2)?(T2?t1)

T?tlnT1?t221

=

（98.0?24.9)?(42.7?22.2)

98.0?24.9ln42.7?22.2=41.37

Q=qmcCpc(t2-t1)=60/3600*4.18*1000*（24.9-22.2）=188

Δtm错流=Δtm逆流*εΔt =41.37*0.984=40.71

K=

qmcCpc(t2?t1)

AΔtm

=188

0.42?40.71

=11.5

八 分析冷热流体流量变化对K的影响，指出过程控制步骤之所在，提出强化传热的措施

如果αc>>αh,调节qmc， K基本不变，此时调节作用主要靠Δtm的变化；如果αc<<αh或αc≈αh，可调节qmc将使Δtm和 K皆有较大的变化，此时过程调节是两者共同作用的结果;②强化传热的措施：提高总传热系数，如增大流速、管内加抗流元件、改变传热面形状和增加粗糙度；提高传热面积，如采用直接接触传热、采用高效新型换热器；提高平均传热温差，如两侧变温情况下尽量采用逆流、提高加热剂的温度或降低冷却剂的温度。

在本实验中，从实验数据中可以看出，冷水流量的变化对k的变化几乎没有太大的影响，这符合实验原理。随着热空气流量的增大，k明显的增大。控制步骤就是热空气的传热量的大小，因此要想强化传热，必须增大热空气的流量，增大冷水流量对强化传热没有太大作用。 九 实验数据误差分析

从总体数据来看，实验符合要求，与实验原理要求一致。

误差存在的可能原因是每个成员的读数标准不一致，会出现某些误差。 十 思考题

1 影响总传热系数K的因素有哪些？

流体的特性、传热过程的操作条件、换热器的类型，包括流速、管道内是否有抗流元件、传热面形状粗糙度、传热面积、接触传热类型、平均传热温差、加热剂的温度或降低冷却剂的温度。

2 在本实验条件下，进一步提高冷却水用量，是否能达到有效强化传热过程的目的？

本实验条件下，进一步提高冷却水用量，不能达到有效强化传热过程的目的。

这是因为，本实验条件下，有ɑc?ɑh ，调节qmc，k基本不变，调节作用主要靠Δtm的变化，进出口的温差随着流量的增大而减小，整体效果是Q的变化并不会明显增大，这个从实验数据中也可以看出。因此，进一步提高冷却水用量，不能达到有效强化传热过程的目的。