重庆大学动力工程学院研究生专业实验报告
对数传热温差：匚1
.■: T2 -
Ti T1 _. T2 In (J/J) [W/(m2 ?C)]
ln( E/LTI)
「C ]
传热系数： K =—
Fd
式中:
Cp1 , Cp2 mi, m2 Ti, T2 ti, t2
热、冷流体的定压比热 热、冷流体的质量流量 —热流体的进出口温度 冷流体的进出口温度
[J/kg C [kg/s] [C ] [C ] [C ] [m2]
ATi= Ti -t2; △T2= T2-ti
F ――换热器的换热面积
注意，热、冷流体的质量流量mi、、m2是根据修正后的流量计体积流量读数 V1、 V2
再换算成的质量流量值。
(2) 将实验记录数据代入上述计算式中进行计算，可分别得到三种换热器在顺流 和逆流情况下的换热量、热平衡误差、对数传热温差及相应的传热系数，具体计 算结果如下表所示。
环境温度to二35 C
表2计算结果 顺 类 型 逆 流 热流体换热 量 Qi(W) 冷流体吸热 量 Q2(W) 平均换热 量 Q(W) 热平衡 误差A 对数传热 温差Ai(C ) 传热系数 2。 K(W/m ?C) iO3.36 iO4.85 iOO.43 23iO.34 2i66.29 2299.64 3O.97 2O.8i 36.ii 53O.98 772.i7 759.2O 顺 流 套 管 式 逆 流 465.56 9O3.i8 9O3.i8 4748.67 366O.43 455O.8i 224.O5 27O.O2 262.34 i652.72 i936.7i 223i.i8 iO4.75 79.i4 2ii.83 928.78 982.56 i48O.47 344.8O 586.6O 582.76 32OO.69 2798.57 339O.99 384.32 3O8.26 66i.O9 2597.8O 3i68.22 2645.8i O.7O i.O8 i.iO O.97 O.62 O.68 i.45 i.49 i.36 i.28 i.38 O.88 7.4i i2.43 i2.89 3.O8 2.87 3.28 ii.82 i4.ii i7.44 4.66 3.9i 3.32 顺 流 列 管 式 逆 流 663.88 537.37 iiiO.35 4266.82 5353.89 38ii.i5 6
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顺 流 螺 旋 板 式 逆 流 1580.33 1029.46 1026.55 5083.87 4371.57 4614.59 204.26 174.58 195.53 2188.11 2136.90 3072.67 892.30 602.02 611.04 3635.99 3254.23 3843.63 1.54 1.42 1.36 0.80 0.69 0.40 30.09 27.50 27.39 3.84 2.71 4.05 45.62 33.68 34.33 1455.65 1844.78 1461.13 3、绘制传性能曲线，并作比较
以传热系数为纵坐标，冷水（热水）流速（或流量）为横坐标绘制传热性能和图4所示。
100
40
20
60
80
100
120
140
160
冷水流量（Lh） 图3顺流时三种换热器性能曲线
图4逆流时三种换热器性能曲线
4、误差分析
7
3 曲线如图
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对实验结果进行分析，引起误差的原因归纳如下： （1） 实验装置本身引起的系统误差；
（2） 测量误差：实验中发现冷出口温度一直没有办法维持在一个值上，可能 是测温器出现了问题，导致各组数据差距较大，得到的数据也有一定的问题，从 而使得最后的K值偏小；流量计的读数在实验过程中一直不稳定，可能引起测量 的流量不准确；
（3） 计算误差：计算过程中对数据处理采用的方法也会造成一定的误差，如 实验中未引入传热平均温差修正系数，可能导致最后求得的
K值与实际值不符
四实验结论
1、 通过实验我们计算得出了相应的传热系数，并绘制出三种换热器在两种不 同流动方
式下的传热性能曲线。但根据传热学知识分析，本实验得到的结果存在 较大的误差，三种不同的换热器的换热性能普遍较低。
2、 、对比两种流动方式下的传热性能，可以发现三种换热器逆流时换热效果都
比顺流时的换热效果要好，如套管式换热器，在顺流时传热系数在 而逆流时，其传热系数在2000~3000之间。
100~200之间,
3、 比较三种换热器，套管式换热器的传热系数最高，其次是螺旋板式换热器， 而列管
式换热器最低。
五改进方案及建议
1、 对实验装置进行改进：（1）温度测量方面：在测量冷热水进出口温度时，
温度读数一直不停的改变，对计算结果造成误差；
（2）流量测量方面：实验的不
同工况就是通过改变流量实现，但是在某一工况进行中，流量计读数不能稳定， 一直在降低，这给实验结果造成了很大的误差；
（3）阀门方面：实验装置的阀门
过于陈旧，易误操作，从而引起实验的不准确，可以改进下实验装置阀门，如切 换流体流动方向可考虑用电磁阀等更方便操作的配件。这样能保证实验过程更加 顺利地进行，以达到减小实验误差的目的。
2、 对实验环境加以改善。在实验过程中环境温度过高，会使得冷水进口温度 过高，从
而降低换热器换热效果。
参考文献
[1] 唐经文?热工测试技术[M].重庆大学出版社,2007.
[2] 杨世铭，陶文铨.传热学第四版[M].高等教育出版社，2006.
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成绩评定表
实验名称： 学 号： 换热器综合实验 20121002012 姓 名： 毛娜 考核成绩： （百分制） 综合评语： 教师签名： 年 月 日 1. 实验成绩按照百分制给出。
2. 教师评定成绩根据实际情况时要有区分度。 3. 本页由指导教师填写。
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换热器综合实验(实验六)
