内容发布更新时间 : 2024/11/20 10:40:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

内管： 外管： 管长：

放热量为：

汽

保温层厚度为：

保温层内、外壁的面积分别为：

保温层内外壁的平均面积为：

保温层内壁温取热电偶④、⑤、⑥的平均值算：

保温层外壁温取热电偶①、②、③的平均值算：

故保温材料的导热系数为：

）

综上所算，结果如表3所示：

表3 数据处理结果

系数名称 计算值

（4）结果综合分析

传热系数 自然对流给热系数 导热系数λ 分析三种管的传热系数，可以发现，传热速率越快的传热系数越大。汽水套管使用冷却水对蒸汽进行冷却，速率最快；裸管通过空气对流传热，传热速率较慢；保温管由于存在保温层保温，传热速率最慢。

6. 思考题：

（1）观察并比较三根传热管的传热速率，说明原因。

答：汽水套管利用冷却水湍流,通过强制对流，使内壁直接与蒸汽进行热传导，

K?11?i?did???

套管外?i在实验涉及的材料中最大，故对于实验组测出的K值最大。裸管管壁与空气直接接触，空气的传热能力比较差，且实验处于自然对流，裸管的热阻相对于汽水套管较大，其传热速率相对小。保温管因为外包保温材料，对流速度极大下降，且自身传热性能不高，使导热散失大大降低、有很好的保温效果。因此三根管传热速率由大到小：汽水套管、裸管、保温管。实际实验结果与此分析一致。

2）在测定传热系数K时，按现实验流程，用管内冷凝液测定传热速率与用管外冷却水测定传热速率那种方法更准确？为什么？如果改变流程，使蒸汽走环隙，冷却水走管内，那种方法更准确？

答：用管外冷却水测定传热速率的方法更准确。如采用管内通冷凝水，则水蒸汽不仅会与内管冷凝水进行热交换,还将与管外空气进行热传导。由于蒸汽的温度远高于空气的温度，这种情况下的热交换相较于冷却水在管外时与空气的热交换更为显著,引入的误差较大，所以用管外冷却水测定K更准确。改变流程时分析同上，且使用内管冷却水时将会引入更大的误差。

3） 汽包上装有不凝汽排放口和冷凝液排放口，注意两口的安装位置特点并分析其作用。

答：不凝气排放口在气包远离进气口一端的上侧；冷凝液排放口在偏向进气口一端的下侧，并连有一根长管使部分冷凝液回流至水槽。设置不凝气排放口的主要目的是为了防止蒸汽从排放口直接排放到大气中，造成损失，同时可以保证气包内的气压为一个大气压。冷凝液排放口则主要使气包中的液体尽量排净，防止冷凝液进入三根待测管中，造成实验误差，同时可以使蒸汽可以顺利进入三根传热管，另外起着回流循环的作用。

4）若将汽-水套管的冷却水给水出口，入口调换，则调换前后?tm值是否相同？ 答：调换前后 相同。因为在汽-水套管中，高温流体水蒸气在传热过程中发生了相变而保持温度不变，严格意义上没有并流或逆流之分，因此只要进出口温度相同，其平均温度 必然相等。

5） 在间壁两侧流体的对流给热系数相差较大时，壁温接近哪侧温度？欲提高K值，应从哪侧入手？

答：壁温接近 大的那侧温度，因为 大对应的热阻较小，热交换充分，因此温度也接近。

忽略套管厚和其他热阻，

K?11?i?1??

由此式可分析得，K的大小受到较小 值的影响较大，因此，可通过提高较小的 值以增大K值。

7. 小结与自评

通过本次实验，我和同学们一起达成了实验目的：学习了传热系数K、给热系数α和导热系数λ的测定方法；并参考计算结果，比较了保温管、裸管、汽水套管的传热速率，也展开了相应的讨论；此外，我们也通过本次实验熟悉了热电偶测温原理及相关二次仪表的使用方法。

在实验中，我们组成员之间不断进行讨论，共同认识、分析着所面对的新设备，相互答疑解惑，共同进步；通过实验，我们不仅收获了书本知识外的经验，也对采集有效的实验数据有了更加明确的认识；同时，看到实验室里数字化的设备，我也感到现在科研条件相比以前的简化和进步。

最后，感谢老师们为建设优秀的化工实验基地所付出的辛勤劳动！

二. 指导教师批阅意见

实验报告评分表

实验预习 实验记录 结果及讨论 自评 总分 实验原理 10 预习思考 10 实验现象 10 原始数据 10 计算举例 15 数据图表 15 结果讨论 10 20 指导教师批阅意见

读书的好处

1、行万里路，读万卷书。

2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。

3、读书破万卷，下笔如有神。

4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文

5、少壮不努力，老大徒悲伤。

6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿

7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。

8、读书要三到：心到、眼到、口到

9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。

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11、书是人类进步的阶梯。

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