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套管换热器,汽热交换系数及膜系数的测定
点击次数:2179 发布时间:2013-07-04

  套管换热器,汽热交换系数及膜系数的测定
  
  在工业生产或实验室实验研究中,为实现加热或冷却的目的.板式换热器常需采用在一定形式的换热器中进行两种流体间的间壁式热交换操作。
  
  为了更加经济有效地实现热交换,需要选择不同载热体、不同形式的换热器和有效的操作方式。因此,在不同换热器中,在不同操作方式下,对各种物质进行实验测定传热总系数和膜系数,可取得在一定条件下求算传热膜系数(给传热系数)的关联式。在水平装置的圆管内流体(气体或液体)作强制对流时,实验测定其传热膜系数即属典型一例。
  
  本实验采用水平装置的套管换热器,实验测定空气与饱和水蒸气之间进行间壁热交换过程的传热总系数,空气在圆管内作强制湍流流动时的传热膜系数.以及确立传热膜系数与众多影响因素之间的关联式。通过这一典型实验,达到对热交换过程的实验研究方法有所了解,在实验操作和数据处理方面的技能受到一定训练的目的。显然,通过实验一定会对传热过程的基本原理加深理解。
  
  饱和水蒸气与空气之间通过固体壁所进行的传热过程,是先由饱和水蒸气冷凝给热将热量传递给固体壁面,然后由固体间壁的一侧以导热方式传递给壁的另一侧,zui后再由壁面把热量传递给空气。简而言之,热冷流体间的传热过程是由给热一导热一给热三个过程串联组合而成的。一般情况下,饱和水蒸气的冷凝给热和导热过程的热阻都比较小,主要热阻集中在空气一侧。当空气在圆管内进行强制湍流流动时,形成湍流边界层.在任一横截面上的温度分布如图8-1所示。
  
  在湍流边界层中,靠边壁面的一层薄的层流底层内,热量传递主要依靠分子传导的方式进行。多数流体尤其是空气的导热系数较小,所以该层内具有很大的热阻,以致造成很大的温度梯度。在湍流主体内由于强烈湍动,热量传递以对流方式为主,热阻因而大为减小.温度分布趋于均一。因此,壁面与流体之间给热过程的热阻主要集中在层流底层。若欲准确地测定层外缘的温度几是不可能的,因此一般采用该截面上流体的平均混合温度几建立虚拟等效膜模型。在实验条件下,一般只能测得管中心温度爪或湍流主体的温度T'。严格讲,几、双、尹三者并不完全一致,但在强烈湍流条件下,三者较为接近。

 
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