對流給熱系數(shù)測定實驗報告

實驗名稱:對流給熱系數(shù)測定實驗實驗目的1.測定水蒸汽在圓直水平管外冷凝給熱系數(shù)α0及冷流體(空氣或水)在圓直水平管內(nèi)的強制對流給熱系數(shù)αi。2.觀察水蒸汽在圓直水平管外壁上的冷凝狀況。3掌握熱電阻測溫方法。4掌握計算機自動控制調(diào)節(jié)流量的方法。5了解渦輪流量傳感器和智能流量積算儀的工作原理和使用方法。6了解電動調(diào)節(jié)閥壓力傳感器和變頻器的工作原理和使用方法。7掌握化工原理實驗軟件庫的使用。二、實驗裝置流程示意圖及實驗流程簡述水蒸汽自蒸汽發(fā)生器eq\o\ac(○,2)途經(jīng)閥eq\o\ac(○,6)、閥eq\o\ac(○,7)由蒸汽分布管進入套管換熱器的環(huán)隙通道，冷凝水由閥eq\o\ac(○,9)、閥eq\o\ac(○,8)排入水溝。冷流體水或來自由變頻器eq\o\ac(○,12)控制的旋渦氣泵產(chǎn)生的空氣依次經(jīng)過閥eq\o\ac(○,4)或電動調(diào)節(jié)閥eq\o\ac(○,5)、渦輪流量計eq\o\ac(○,13)、水或空氣流量調(diào)節(jié)閥eq\o\ac(○,10)進入套管換熱器的內(nèi)管，被加熱后排入下水道或放空。三、簡述實驗操作步驟及安全注意事項空氣~水蒸汽系統(tǒng)1.開啟電源。依次打開控制面板上的總電源、儀表電源。2.啟動旋渦氣泵eq\o\ac(○,1),調(diào)節(jié)手動調(diào)節(jié)閥eq\o\ac(○,10)使風量最大。3.排蒸汽管道的冷凝水。打開閥eq\o\ac(○,9)、閥eq\o\ac(○,8)，排除套管環(huán)隙中積存的冷凝水，然后適當關小閥eq\o\ac(○,8)，注意閥eq\o\ac(○,8)不能開得太大，否則蒸氣泄漏嚴重。4.調(diào)節(jié)蒸汽壓力。打開閥eq\o\ac(○,6)，蒸汽從蒸汽發(fā)生器eq\o\ac(○,2)沿保溫管路流至閥eq\o\ac(○,7)；慢慢打開閥eq\o\ac(○,7)，蒸汽開始流入套管環(huán)隙并對內(nèi)管的外表面加熱，控制蒸汽壓力穩(wěn)定在0.02MPa,不要超過0.05MPa，否則蒸汽不夠用。5.分別測定不同流量下所對應的溫度。當控制面板上的巡檢儀顯示的11個溫度、壓力數(shù)據(jù)及智能流量積算儀上顯示的空氣流量穩(wěn)定后，記錄下最大空氣流量下的全部的溫度、壓力、流量數(shù)據(jù)。然后再調(diào)節(jié)閥eq\o\ac(○,6)，分別取最大空氣流量的1/2及1/3，分別記錄下相應流量下的穩(wěn)定的溫度和壓力數(shù)據(jù)，這樣總共有3個實驗點。6.實驗結束后，關閉蒸汽閥eq\o\ac(○,7)和閥eq\o\ac(○,6)，關閉儀表電源及總電源。水~水蒸汽系統(tǒng)操作步驟、方法基本上同空氣~水蒸汽體系一樣，只是冷流體由空氣改為冷水，實驗點仍然取3個。注意事項1一定要在套管換熱器內(nèi)管輸入以一定量的水或空氣，方可開啟蒸汽閥門，且必須在排除蒸汽管線上原積存的冷凝水后，才可把蒸汽通入套管換熱器中。2操作過程中，壓力一般控制在0.05Mpa以下。3開始通入蒸汽時，要緩慢通入換熱器中，由‘冷態(tài)’變?yōu)椤疅釕B(tài)’不得少于20分鐘。四、實驗裝置的主要設備儀器一覽表表1主要實驗儀器設備一覽表設備儀器名稱型號規(guī)格主要參數(shù)備注紫銅管直徑16*1.5mm長度1010mm外套玻璃管直徑112*6mm長度1010mm漩渦氣泵XGB-12型風量0-90m3/h風壓12kPa壓力表0-0.1MPa電動調(diào)節(jié)閥QSVP-16K渦輪流量計LWQ-15型五、學習體會與建議實驗中，冷凝水不及時排走，附著在管外壁上，增加了一項熱阻，降低了傳熱速率。在外管最低處設置排水口，及時排走冷凝水。采用不同壓強的蒸汽進行實驗，對α關聯(lián)式基本無影響。因為