传热综合实验报告（八篇）

实验2 传热综合实验

一、实验目的

1．通过对简单套管换热器的实验，掌握对流传热系数的测定方法。应用线形回归分析方法，确定关联式中常数A、m的值。

2．通过对强化套管换热器的实验，测定其准数关联式中常数B、m的值和强化比。

3．套管换热器的管内压降Δp和Nu之间的关系。

二、实验原理

  1．普通套管换热器传热系数及其准数关联式的测定

（1）对流传热系数的测定

对流传热系数可以根据牛顿冷却定理来实验测定：，其中为管内流体对流传热系数，W/(m2?℃)；为管内传热速率，W；为管内换热面积，m2；Δtm为内管壁温度与内管流体温度的平均温差，℃。

平均温差 ，其中 为冷流体的入口、出口温度，℃；tw为壁面平均温度，℃。而管内换热面积，其中di为内管管内径，m；Li为传热管测量段的实际长度，m。

由热量衡算式，其中质量流量由下式得。式中Vi为冷流体在套管内的平均体积流量，m3/h；为冷流体的定压比热，kJ/(kg?℃)；为冷流体的密度，kg/m3。和可根据定性温度tm查得，为冷流体进出口平均温度。

（2）准数关联式的测定

流体在管内作强制湍流，被加热状态下，准数关联式的形式为，其中，，。、、、都可根据定性温度tm查得。经计算可知对于管内被加热的空气，普兰特准数变化不大，可看作常数，则关联式简化为。通过实验确定不同流量下的Re和Nu，然后用线形回归的方法确定A和m。

  2．强化套管换热器传热系数、准数关联式及强化比的测定

强化传热的方法有多种，本实验采用在换热器内管插入螺旋线圈的方法。经验公式为，其中B与m的值因螺旋丝尺寸不同而不同。本实验计算不同流量下的Re和Nu，用线性回归的方法可确定B和m。

单纯研究强化手段的强化效果（不考虑阻力），可以用强化比Nu/Nu0作为评判准则，其中Nu是强化管的努塞尔准数，Nu0是普通管的努塞尔准数。显然强化比Nu/Nu0 >1，且它的值越大强化效果越好。

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