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套管换热器对流传热系数测定实验装置使用说明书 套管换热器对流传热系数测定实验装置 使用说明书 一、 概述 热力学第二定律指出：无论是气体、液体还是固体，都存在着温度差异，就必然导致热量自发地从高温向低温传递，这一过程被称为热量传递过程，简称传热。用于冷热流体进行热量交换的设备称为换热器。 传热在工程技术领域中的应用十分广泛，在动力、化工、制冷、建筑、机械制造、新能源和宇航等工程中，都占有十分重要的地位。因此，了解传热过程的基本原理及传热设备（即换热器）的结构性能具有极其重要的意义。 换热器是由各种不同的传热元件组成的换热设备，冷热流体借助换热器中的传热元件进行热量交换而完成加热或冷却任务。换热器的传热系数是衡量换热器的换热效果好坏的标准，不同传热元件组成的换热器的性能存在着较大的差异。确定换热器换热性能（主要是指传热系数）的有效途径是通过实验进行测定。 二、 设备性能与主要技术参数 1、 本实验装置主要由套管换热器、蒸发器、风机、气体流量计、压力表、安全阀、智能温控仪表、柜体、开关指示灯等组成。 2。换热器外部都包有换热面积为0.142m套管换热 ：换热段长度为1000mm2、 保温层，并用不锈钢皮包好，外表美观，可以减少实验的热损失，也可以防止实验者的意外烫伤。 3、 热流体通过的紫铜管为φ20×1.5mm,长为1000mm。冷流体通过的不锈钢管为φ50×1mm。 4、 蒸发器为不锈钢制成，最大加热功率为2.2KW。其上装有液位计，正常液位要维持在2/3处，最多加至液位计所能指示的范围最高处。必要时加水，以免电热管干烧（加水时需注意水位超过液位计指示时仍往蒸发器内加水，液位计将无法显示液位）。其表面也包有保温层。 5、 风机为旋涡风机，输入功率为550W，转速为2800/min,风压为11.7KPa,风3 。/h90m量为 用于控制蒸发器温度；温度控制仪表，6、 温度仪表：本装置上配置一块AI-518 温度巡检仪，可以直接显示所对应各点的温度。两块AI-702M 、7 风量测量：转子流量计，测量范围：6-60 m3/h。 8、 柜体在其面板可以控制整个实验的全过程。仪表开关下部都有对应的标识。关闭时则按开、 开关、指示灯 按下开关指示灯亮表明对应的工作正在运行，9 关上箭头的方向旋转即可。 三、 实验目的 1、 熟悉传热实验的实验方案设计及流程设计。 2、了解换热器的基本构造与操作原理。 的测定方法。K及对流传热膜系数α3、 掌握热量衡算与传热系数 掌握热电偶的测温原理及电位差计的使用。4、 实验原理四、 传热实验是在实验室条件下的教学实验，用仪表考察冷热流体在套管式换热器 中的传热过程，其理论基础是传热基本方程牛顿冷却定律及热量平衡关系。t?A?Q?K? 由传热基本方程得：m2Kwm （）式中 K——传热系数 2m ——换热器的传热面积 A （）t? K）——平均温度差 （m ） Q——传热量 （WtA?K?Qt? 值。、即可求得K由上式可得，由实验测定Q、Amm 亦可确定换热面内外两侧的对流传热膜系数。由传热系数Kdd 与传热膜系数之间有如下关系：），传热系数对薄壁圆管（K2小于io?111RR????? dido???Kio2Kwm 式中 K（）——传热系数 2?Kwm） ——加热管外壁面的对流传热膜系数 （o 1 2? 加热管内壁面的对流传热膜系数 ） （—— Kmwi ）——加热管壁厚 （mδ (w/m K) ——加热管的导热系数λ2R ——加热管外壁面的污垢热阻 ）（ w?Kmdo2R） —加热管内壁面的污垢热阻 （ —w?Kmdi实验室条件下考虑忽略污垢热阻，则 1 ?K 11? ??io???；≈ 》，则有若有Kooi实验中冷流体采用空气，热流体采用水蒸汽。通过测取冷热流体在换热器进出?与相关准数关系的测定。对流传热膜系数 口的流量及温度变化来进行总传热系数K五、 实验流程图 5T3689111P10T 1、风机2、冷流体出口温度3、冷流体入口温度4、热流体出口温度5、热流体入口温度 6调节阀7、套管换热器8、压力表9、蒸汽温度1