嘉应学院化学实验教学中心实验报告 学生姓名 专业 班级 学号 课程名称化工原理实验 实验指导老师 实验题目：水-蒸汽给热系数测定 一、数据记录与处理 1、.实验原始数据记录 实验次数 冷流体流量 m3/h
冷流体进口 温度t/ c 冷流体出口 温度t2/ ° C 蒸汽温度 ° C
冷流体进口 壁温tw1 ° C 冷流体出口 壁温tw2 ° C 1 0.13 24.2 68.4 103.2 71.7 87.4 2 0.12 24 69 103.4 72.2 88 3 0.11 23.8 70.5 103.4 73.8 89.5 4 0.10 23.6
实验时间
71.3 103.2 75.1 90.4 5 0.09 23.3 73.0 103.4 78.7 91.8 6 0.08 23.1 74.4 103.2 79.8 92.2 7 0.07 23 75.4 103.3 79.1 94.4 8 0.06 22.9 78.1 103.4 81.8 96.4 9 0.05 22.9 79.7 103.4 90.8 97.2 10 0.04 22.9 80.7 103.4
92.4 97.8
2、根据记录所得数据，分别计算冷流体的平均温度t,并查数据表得各个温度下得 G,计算的(t2-t 1)、 (twl -t 1) , ( t w2-t 2)、( t w-t )
F(伽一竹一 (MF)并代入公式a 2丿叱心7)，即可求得a 2,如下 tw1 —11 In
A2(tw — t)m tw2 一 12 表： 实验次数 平均温度 t°C
冷流体温 差(t2-t 1 ) /°C
冷流体进 口壁温差 (tw 1 -t 1 ) /°C
冷流体出 口壁温差 (tw2-t2) / °C
壁面与冷 流体的对 数平均温 差(tw-t) m ° C 各温度下
Cp/(KJ'K -1 -1 g 'K ) 传热面积 A2/m2
对流传热 系数a 2 /(W'm -2' C-1) 1 46.3 44.2 47.5 19 31.10 8525.45 2 46.5 45 48.2 19 31.37
7944.86 3 47.15 46.7 50 19 32.04 7399.45 4 47.45 47.7 51.5 19.1 32.67 6739.09 5 48.15 49.7 80.1 18.8 33.87 4.174 0.0251 6095.30 6 48.75 51.3 56 17.8 35332 5682.63 7 49.2 52.4 58.8 19 35.23 4804.78 8 50.5 55.2 65 18.3 36.85
4148.39 9 51.3 56.8 67.9 17.5 37.17 3525.80 10 51.8 57.8 69.5 17.1 37.37 2855.2
C 0.8 0.4 扎
3、由说的数据根据经验公式 平均温 度t/ ° C
对流传 热系数 (w?m ?r-1)
经验值a / (w?m? C-1) P/
kg?m 3 Cp/ J kgK1 入
w - m-1 ? K-1 10
/(Pa ? S) d/m-3 Re Pr 46.3 8525.45 77277.80 989.82 4174 64.28 588.3 0.00
-=0.023 Re pr ;计算出经验值 8
9674.72 0.03820 46.5 7944.86 72484.49 989.82 4174 64.28 588.3 0.00 8
8930.51 0.03820 47.15 7399.45 68111.81 988.89 4174 64.41 578.2 0.00 8
8321.48 0.03747 47.45 6739.09 63111.46 988.89 4174 64.41 578.2 0.00 8
7564.98 0.03747 48.15 6095.30 58486.07 988.96 4174 64.54 568.3 0.00
8
6927.58 0.03675 48.75 5682.63 53226.80 988.96 4174 64.54 568.3 0.00 8
6157.85 0.03675 49.2 4804.78 48215.83 988.96 4174 64.67 558.8 0.00 8
5479.72 0.03606 50.5 4148.39 42932.86 988.07 4174 64.8 549.4 0.00 8
4772.96 0.03539 51.3 3525.80 37404.28 988.54 4174 64.91 540.4 0.00
4045.64 0.03475 、数据分析
实验测得对流传给热 系数 2 -1
经验值a / w m k 相对误差d 8525.45 77277.80 0.89 7944.86 72484.49 0.89 7399.45 68111.81 0.89 6739.09 63111.46 0.89 6095.30 58486.07 0.89 5682.63 53226.80 0.89 4804.78 48215.83 0.90 4148.39 42932.86 0.90 3525.80 37404.28 0.91 2855.20 31301.02 0.91
结果分析：在对实验值与理论值进行比较得，在温度的较小时误差较大，随着温度的升高， 误差减小。产生误差的原因可能有：随着温度的升高，气体的粘度增大。 三、思考题 1、 实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响？
答：无影响。因为Qm A tm。不论冷流体蒸汽是顺流还是逆流流动，由于蒸汽的温度 不变，故厶托不变，而［和A不受冷流体和蒸汽的影响，所以传热效果不变。
2、 在计算冷流体质量时所用到的密度值与求雷诺数时的密度值是否一致？他们分别表示什 么位置的密度，应在什么条件下进行计算？
答：不一致。计算冷流体质量所用的密度值是用冷流体进口温度下得密度值即 24° C时的
密度值。而求雷诺数的密度值是用蒸汽的密度值即 103° C的密度值。 3、 实验过程中，冷凝水不及时排走，会产生什么影响？如何及时排走冷凝水？如果采用不 同的压强的蒸汽进行实验，对:关联式有何影响？
答：如果冷凝水不及时排走，冷凝水进去后的温度较高，达不到冷凝的效果。打开冷凝口 排空阀，将冷凝水排进到地沟里去。不同压强的蒸汽进行实验，测得的温度不同，温度上 升a上升温度下降a下降，成正比关系。
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