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综合传热试验[精华]
综合传热实验
一、实验目的
综合传热实验是将干饱和蒸汽通过一组实验铜管～管子在空气中散热而使蒸汽冷凝为水～由于钢管的外表状态及空气流动情况的不同～管子的凝水量亦不同～通过单位时间凝水量的多少～可以:
1、观察和分析影响传热的诸多因素,
2、计算出每根管子的总传热系数K值。
二、装置简介
实验装置示意图见图11.3,1:
图11.3,1 综合传热实验装置示意图 1(电热蒸汽发生器 2(蒸汽出口测温琴键开关 3(琴键开关转换开关 4。蒸汽入口测温琴键开关 5(温度显示仪表 6(蒸汽出口 7(电接点压力表 8(安全阀。9。连接软管分汽缸 10(排水放气阀 11(φ25翅片管 12(φ25铜光管 13(φ25.9铝管 14(24×26铜方管 15(φ30铜管 16(凝结刻度储水器 17(放水阀 18(支架台 19(岩棉保温管 20(水位计 21(自动加热开关组 22(风
机开关
实验台由电热蒸汽发生器、一组表面状态不同(铜光管、铝光管、管外加铝翅片以及不同保温材料的保温管)的六根铜管、分汽缸、冷凝管、冷凝水蓄水器(可计量)及支架等组成。强制通风时～配有一组可移动的风机(图中未绘出)～用它来对管子吹风。因而～实验台可进行自然对流和强迫对流的传热实验。通过实验～可对各种不同影响传热因素进行分析～从而建立起影响传热因素的初步认识和概念。
三、实验方法及步骤
1、打开电热蒸汽发生器上的供汽阀～然后从底部的给水阀门(兼排污)～往蒸汽发生器的锅炉加水～当水面达到水位计的三分之二高处时～关闭给水阀门。
2、打开蒸汽发生器上的电加热器(手动)开关～指示灯亮～内部的电锅炉加热。
待电接点压力表达到要求压力时(事先按需要用螺丝扳手调定)～ 电接点压力表动作(断电)。此时～ 由电接点压力表控制继电器～使加热器按一定范围进行加热～以供实验所需的蒸汽量。
3、打开配气管上所有阀门(或按实验需要打开其中几个阀门)和玻璃蓄水器下方的放水阀。然后～打开供汽阀缓慢向测试管内送汽～(送汽压力略高于实验压力)～预热整个实验系统～并将系统内的空气排挣。
4、待蓄水器下部放水阀向外排出蒸汽一段时间后关闭全部放水阀门～预热完毕。此时～要调节配气管底部放水阀门使其微微冒汽～以排除在胶管内和配气管中的凝水。调节送汽压力～即可开始实验。为防止玻璃蓄水器破坏～建议实验压力为0(02Mpa～最大不超过0(05Mpa。
5、做自然对流实验时～将蓄水器下部的全部水阀全部关闭～注视蓄水器内的水位变化～待水位上升至“0”刻度水位时开始计时(如实验多根管子～只要在开始计时～记下每根蓄水器水位读数即可)～实验正式开始。凝结水水位达到一定高度时～记下供汽时间和凝结水量。
6、如要进行强迫对流实验～放掉积存在蓄水器及管路中的水～开动风机对被试管进行强迫通风。实验方法同上。
7、实验完毕时～关闭电源～打开所有的放水阀、排气阀～水排净后再将所有阀门关闭～并切断电源即水源。
四、传热系数的计算
铜管)表面积为准～则 所有的被试管均以基管(2 传热面积 F,πd L [ m]
,11.3,1,
传热量 Q,G r [ W ]
,11.3,2, 2 总传热系数 K=G,FΔt [W,m?]
,11.3,3,
式中: d: 试验管外径
L: 试验管长度 自然对流时L=0(78m
强迫对流时L=0(52m 1-6 G:凝结水量 G,hgY/τ×10 [kg,s] s
,11.3,4,
r:汽化潜热 (查饱和蒸汽表)当P=0(02Mpa～ Y=2243 [KJ,kg]
格数] h:蓄水器的水位高度 [
g:每格的凝结水量 10[mmL,格] s3 Y:凝结水密度 [kg,m]
τ:供汽时间 [ s ]
Δt:管内外温差 [ ? ]
Δt,t,t 1f
当P=0(04Mpa t,109(5?(饱和温度) 1
t:试验时的室内环境温度 f
五、数据测试报告
数据记录表
空计气 凝结 管子 算 凝结 传热传热 传热系数k 流管 凝水液水量 状况 时水体积 量 面积 ,W,动 号 面 G 22 间 ,mmL, Q,W, ,m, m?, 情,kg/s, τ 况
翅片1 管
铜光2 管
铝光3 自管 然 铜方对4 管 流 φ30 5 铜管
岩棉
6 保温
管
翅片1 管
铜光2 管
铝光强3 管 迫 铜方对4 管 流 φ30 5 铜管
岩棉
6 保温
管
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