湍动流体传热系数与流速的关系研究

付 蕊,卞云霞,郭燕燕,马嘉宝,刘美丽,赵 爽

（大连民族学院生命科学学院学生,辽宁 大连 116605）

湍动流体传热系数与流速的关系研究

付 蕊,卞云霞,郭燕燕,马嘉宝,刘美丽,赵 爽

（大连民族学院生命科学学院学生,辽宁 大连 116605）

在自然界、科学技术、工业生产以及日常生活中普遍存在的流体传热的应用十分广泛,在流体传热中当流体作湍流流动时,由于湍流主体中流体质点充分混合且层流内层较薄,对流传热系数α较大。本实验在一定的实验条件下,对空气 -水蒸气套管换热器在不同流速下的逆流的湍流传热参数进行测定、比较和分析,旨在为今后的相关研究提供参考。

1 设备与方法

1.1 实验设备

大连民族学院生命科学学院化工原理实验室空气—水蒸气套管换热器设备。

1.2 实验方法

实验为流体 （水蒸气与冷空气）在光滑管和强化管 （管内固定有金属螺旋线圈,流体一面由于螺旋线圈的作用而发生旋转,一面还周期性的受到线圈的螺旋金属丝的扰动,因而可以使传热强化。）中作逆流湍流流动时传热数据的测定。在一定的冷空气进口流速下,分别测定空气进出口和换热器内管壁面温度。然后改变流速,重复测定。根据所测数据,查得相关物性值[1]（空气平均密度ρ、空气平均比热 Cp、空气平均黏度μ、空气平均普朗特常数 Pr、空气平均导热系数λ）。计算传热系数并绘制特性曲线图,与经验式[2]进行对比,研究湍动流体传热规律[3]。

2 结果与分析

光滑管和强化管内湍动流体的传热系数α均随流体流速μ的增大而增大,相同流速下强化管的传热系数大于光滑管如图 1。……