口温度稳定5min左右后，记录冷热流体进出列管
换热器的温度、流量等实验数据。
11）同样，打开列管换热器逆流冷风进口阀和列管换
热器逆流冷风放空阀，保持冷风逆流管路畅通。
通过调节列管换热器逆流冷风进口阀的开度，保
持冷风流量到一定值（与并流流量一致），待列 管换热器进出口温度稳定5min左右后，记录冷热
数时的密度值是否一致？它们分别表示什么状态 下的密度，应在什么条件下进行计算。 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？如果采用不同压强的
蒸汽进行实验，对α关联式有何影响？
四、实验方法及步骤
列管换热器实验步骤 1）打开控制面板上的总电源开关，打开仪表电源开 关，使仪表通电预热，观察仪表显示是否正常。
2）在蒸汽发生器中灌装清水，开启发生器电源，水
泵会自动将水送入锅炉，灌满后会转入加热状态。
蒸汽压力达到要求后，系统会自动处于保温状态。
3）打开控制面板上的风机电源开关，让风机工作， 同时打开普通管进冷风阀或强化管进冷风阀，让 套管换热器里充有一定量的空气。
打开冷凝水排空阀，当听到蒸汽通过的响声时关 闭冷凝水排除阀，方可进行下一步实验。
7）开始通入蒸汽时，蒸汽进口阀的开度不可太大，
务必让蒸汽徐徐流入换热器中，使系统由“冷态”
逐
渐转变为“热态”，不得少于10分钟，防止不锈钢
管 8 ）上述准备工作结束，系统也处于“热态”后，调 换热器因突然受热、受压而爆裂。 节蒸
数据。
6）实验过程中要随时注意蒸汽量的调节和蒸汽压力
的稳定。
五、实验报告
1）根据获得的实验数据计算冷流体给热系数； 2）根据冷流体给热系数的准数式：
Nu/Pr0.4 A Re m
由实验数据作图拟合曲线，确定常数A及m的值；
3）以 ln Nu/Pr 0.4


为纵坐标， lnRe 为横坐标，
化工原理实验
---对流传热综合实验
一、实验目的
1. 掌握给热系数测定的实验方法； 2. 测定列管式换热器的总传热系数，测定管内传热 系数α与Re之间的关系； 3. 考察流体流速对总传热系数的影响； 4. 比较套管换热器中普通管和强化管给热系数不同； 5. 学会给热系数测定的实验数据处理方法，了解影响 给热系数的因素和强化传热的途径。
二、基本原理
传热过程达到稳定时
T
Q m1c p1 T1 T2 m2 c p 2 t 2 t1 KAt m
1 A1 T TW M 2 A2 tW t m
TW
tW t
图 4－1 间壁式传热过程示意图
三、实验装置流程图一 空气-水蒸气Fra bibliotek热综合实验流程图
流体进出列管换热器的温度、流量等实验数据。
12）每种流动方式记录4～6组实验数据，结束实验。
13）实验结束后，先关闭蒸汽发生器，蒸汽进口阀，
仪表电源。待系统逐渐冷却后关闭风机电源。待 冷凝水流尽，关闭水汽排空阀，关闭总电源。 待蒸汽发生器为常压后，将锅炉中的水排尽。
注意事项
1）实验开始前，先打开水汽排空阀，并注意开度适当
2）实验时，务必在套管换热器内管通一定量的空气并
排除蒸汽管线上原先积存的凝结水后，方可开启蒸
汽阀门。
3）刚开始通入蒸汽时，让蒸汽徐徐流入换热器中，使
系统由“冷态”逐渐转变为“热态”，此过程不得
少于
10分钟。
4）操作过程中，蒸汽压力一般控制在0.05MPa（表
压）以下，否则可能造成不锈钢管爆裂。
5）必须在传热过程达到稳定状态后，才能记录实验
汽进口阀的开度，使蒸汽进口压力维持在0.04MPa
左右并恒定，可通过调节蒸汽发生器出口阀及蒸
汽进口阀开度来实现。
9）通过调节冷风进口阀开度改变空气流量。空气经
套管换热器加热后要求出口温度稳定在90℃左右
并保持恒定。加热空气作为列管换热器的热介质。
10）当列管换热器热风进出口温度相差不大时，结束
设备预热。打开列管换热器并流冷风进口阀和列 管换热器并流冷风放空阀，保持冷风并流管路畅 通。通过调节列管换热器并流冷风进口阀的开 度，保持冷风流量到一定值，待列管换热器进出
4）通过不锈钢软管，将蒸汽发生器出气管和装置进 蒸汽接口连接好。打开水汽排空阀，排出上次实 验余留的冷凝水，在整个实验过程中也保持一定
开度并注意开度适中。
5）在通水蒸汽前，也应将蒸汽发生器到实验装置之
间管道中的冷凝水排除，否则夹带冷凝水的蒸汽
会损坏压力表及压力变送器。
6）具体排除冷凝水的方法是：关闭蒸汽进口阀门，
将处理后的实验数据标绘在图上，并与经验式比较
Nu/Pr
0.4
0.023 Re
0.8
5）比较普通管和强化管的给热系数的大小；
6）比较列管换热器在冷热介质流量相同的情况下，
并流和逆流时的给热系数的大小。
六、思考题
1）实验中冷流体和蒸汽的相对流向对传热效果有何
影响?
2）在计算空气质量流量时所用到的密度值与求雷诺