空气-蒸汽给热系数测定_实验报告(3)

的冷热流体温度来间接推算流体与固体壁面间的对流给热系数就成为人们广泛采用的一种实验研究手段。

由式（4－1）得，

K

m2cp2 t2 t1

A tm

（4－6）

实验测定m2、t1、t2、T1、T2、并查取t平均 面积A，即可由上式计算得总给热系数K。

1．近似法求算对流给热系数 2

以管内壁面积为基准的总给热系数与对流给热系数间的关系为，

1K

1

bd

d2d1

d2

12

t1 t2 下冷流体对应的cp2

、换热

2

RS2

2

dm

RS1

1d1

（4－7）

用本装置进行实验时，管内冷流体与管壁间的对流给热系数约为几十到几百

Wm.K

2

；而管外为蒸汽冷凝，冷凝给热系数 1可达~104Wm2.K左右，因此冷

d2

凝传热热阻

RS1

d2d1

1d1

可忽略，同时蒸汽冷凝较为清洁，因此换热管外侧的污垢热阻

也可忽略。实验中的传热元件材料采用紫铜，导热系数为383.8Wm K，

bd

2

壁厚为2.5mm，因此换热管壁的导热热阻可忽略。若换热管内侧的污垢热

dm

阻RS2也忽略不计，则由式（4－7）得，

2 K

（4－8）

由此可见，被忽略的传热热阻与冷流体侧对流传热热阻相比越小，此法所得的准确性就越高。

2．冷流体质量流量的测定

用孔板流量计测冷流体的流量，则，

m2 V

(4－9)

式中，V 为冷流体进口处流量计读数，ρ为冷流体进口温度下对应的密度。

3．冷流体物性与温度的关系式

在0～100℃之间，冷流体的物性与温度的关系有如下拟合公式。 （1）空气的密度与温度的关系式：

10

5

t 4.5 10

2 3

t 1.2916

（2）空气的比热与温度的关系式：60℃以下Cp＝1005 J / (kg ℃),