PDF《化工原理实验多媒体课件》

2) 测定冷水在圆管内作强制湍流时的给热系数,并确定Nu、 Re和Pr之间的关系.

二、实验基本原理 间壁式传热装置的传热过程是冷热流体 通过固体壁面(传热元件)进行热量交换, 它是由热流体对固体壁面的对流传热,固体 壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传 热三个传热过程所组成. 由传热速率方程知,单位时间、单位传 热面所传递的热量q=K(T-t),而对流传热所 传的热量,对于冷、热流体可由牛顿冷却定 律表示,也可以分别表示为:q=αh(T-tw1)和q=αc(tw2-t),在以冷流体侧的传热面为基准 面的传热系数为 h h c m c c A A A A K ? + ? + α λ δ α

1 1 = δ 传热过程示意图 热流体 冷流体 由于传热过程十分复杂,影响因素极多,目前尚不能通过解析法 得到给热系数的关系式,故采用因此分析法来确定给热系数的影响 因素. 影响因素:1)固体壁面的特征尺寸:l 2)流体的物理性质:ρ、?、cp、λ 3)强制对流的流速:u 4)产生自然对流的升力 经无因此化处理,得: ) , , , , , , ( T g u c l f p ? β λ ? ρ α=

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1 0 Pr Re a a a Gr a Nu = 在强制对流时,可以忽略自然对流的影响,则: Nu=a0Rea1Pra2 冷水被加热时, a2=0.4,即Nu/Pr0.4=a0Rea1 其中: λ αl Nu = ,为努塞尔准数,描述对流给热的大小;

? ρul = Re ,为雷诺准数,描述流体流动状态;

λ ? p r C p = ,为普朗特准数,描述流........