列管式换热器传热系数测定实验.docx
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列管式换热器传热系数测定实验
列管式换热器传热系数测定实验
列管式换热器传热系数测定实验
列管式换热器传热系数测定实验
一、实验目的
1.初步了解THXHR-5型气-气列管换热实验装置的基本结构和操作原理
2.掌握列管式换热器传热系数K的测定方法
3.了解影响实验结果准确性的原因以及可能存在的问题
二、实验设备
THXHR-5型气-气管列换热器，一台电脑，一台RS232/485转换器一只
三、实验原理和方法
在工业生产中，要实现热量的交换，须采用一定的设备，此种交换的设备称为换热器。
它利用金属壁将冷、热两种流体间隔开，热流体将热传到壁面的另一侧，通过坚壁内的热传递再由坚壁的另一侧将热传递给冷流体。
从而使热流体物流被冷却，冷流体被加热，满足对冷物流或热物理温度的控制要求。
传热系数是度量换热器性能的重要指标，影响换热器传热量的参数有传热面积、平均温度差和传热系数。
根据传热速率方程，已知传热设备的结构尺寸，只要测得传热速率Q以及各相关温度，即可算出K，即测定气-气管列换热器的传热系数K [W/（m2·℃）]
1.
2.
3.
4.导出实验数据，调整冷空气流量以供接下来同学的实验。
5.实验结束时先关闭加热电源开关，待温度降低至适宜再关闭风机。
四、数据处理
冷空气压力PI101（kPa）
热空气压力PI102（kPa）
冷空气流量FI101（m3/h）
孔板差压FI102（kPa）
热空气风机出口温度TI103（℃）
热空气入口温度TI104（℃）
热空气出口温度TI105（℃）
并流-冷空气入口温度TI101（℃）
并流-冷空气出口温度TI102（℃）
7.5
6.0
38.0
0.79
33.6
66.0
54.5
39.0
43.8
7.5
6.0
38.0
0.79
33.5
66.1
54.4
39.2
44.0
7.5
6.0
38.0
0.78
33.5
66.1
54.4
39.3
43.8
7.5
6.0
38.0
0.79
33.5
66.2
54.5
39.2
44.0
7.5
6.0
38.0
0.79
33.6
66.2
54.6
39.3
44.2
7.5
6.0
38.0
0.78
33.7
66.1
54.5
39.3
44.2
7.5
6.0
38.0
0.80
33.5
66.2
54.5
39.3
44.4
7.5
6.0
38.0
0.80
33.8
66.2
54.7
39.4
44.5
以第一组数据为本次测量的基准，第一组出入口温度的差值为11.5℃，因此后面七组的实验的热空气入、出口差值应在11.5±1.15之间，也就是说要>10.35，<12.65。
结合八组数据冷热空气进、出口平均值，可得流体平均温差为54.5℃，比热容为1.005，计算热空气质量流量46,传热速率Q=531W，根据
K=𝑄/𝐴Δ𝑡𝑚，可算出传热系数K=142kW/（m2·℃）
逆流时，方法与顺流类似。
冷空气压力PI101（kPa）
热空气压力PI102（kPa）
冷空气流量FI101（m3/h）
孔板压差FI102（kPa）
热空气风机出口温度TI103（℃）
热空气入口温度TI104（℃）
热空气出口温度TI105（℃）
逆流-冷空气人口温度TI102（℃）
逆流-冷空气出口温度TI101（℃）
8.0
6.0
34.0
0.77
34.0
66.3
53.4
38.2
48.4
8.0
6.0
34.0
0.79
33.8
66.2
53.3
38.1
48.5
8.0
6.0
34.0
0.79
33.8
66.3
53.5
38.2
48.3
8.0
6.0
34.0
0.80
34.0
66.3
53.4
38.0
48.4
8.0
6.0
34.0
0.78
34.0
66.2
53.7
38.1
48.5
8.0
6.0
34.0
0.79
34.0
66.3
53.8
38.1
48.6
8.0
6.0
34.0
0.79
34.0
66.3
53.7
38.1
48.6
8.0
6.0
34.0
0.79
34.0
66.5
53.7
37.9
48.6
以第一组数据为本次测量的基准，第一组出入口温度的差值为12.9℃，因此后面七组的实验的热空气入、出口差值应在12.9±1.29之间，也就是说要>11.61，<14.19。
结合八组数据冷热空气进、出口平均值，可得流体平均温差为53.6℃，比热容1.005，计算热空气质量流量46，传热速率Q=596W，根据K=𝑄/𝐴Δ𝑡𝑚，可算出传热系数K=117kW/（m2·℃）
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