顺逆流热交换实验

在化工过程中常遇到水冷与热流体的换热，其中换热器作为传热过程的关键设备。

依据传热时水冷与热流体的具体交换能够分成直接混合式与蓄热式以及间壁式三种主要模式，其中所有的传热模式都应用换热装置，但是换热装置结构却存在一定差异。

本文主要针对间壁式的换热运用效果进行分析，而管壳式的换热器壁式换热运用相对普遍。

1 研究概况某企业主要生产甲烷氯化物，其中在精馏工段主要选择U型管模式的换热器冷凝的自精馏塔相关塔顶物料，也就是固定的管板与圆块孔相对比较多。

现实中分为两级或是三级冷却，同时冷媒乙二醇水要进行循环运用，有效满足工艺温差相关需求。

本组主要针对冷凝三氯甲烷的工作状况进行研究。

2 冷却介质顺流时冷凝器各个设计参数的计算冷凝器中物料大部分都是三氯甲烷，其中进料量是1603.1250kg/h。

同时冷介质选择-5℃的乙二醇水，该进口的温度是为t1=-5℃，而出口的温度为t2=30℃，这是物料会在65.5℃时冷凝为液相，并且由T1=65.5S℃慢慢冷却到T2=35℃。

其中平均的温度差是：65.5→35℃-5 → 30℃70.5 5Δt m=[（T1-t1）-（T2-t2）]/In[（T1-t1）/（T2-t2）]={[65.5-（-5）]-（35-30）}/In（70.5/5）=4.65（℃）通过查找相关资料温度处在65.5℃时的三氯甲烷就会汽化潜热。

r溶=59kcal/kg，通常情况下，平均温度在50.25℃以下的三氯甲烷对应的液体热容如下：C p=0.236kcal/（kg·℃）Q=n[r溶+C p（T2-T1）]=1603.1250×[（59+0.236X30.5）]=106123.668（kcal/h）并未计算的热量与热损失应该依据潜热10%进行考虑，而冷却器的热负荷如下：Q c=1.1X106123.668=116736.0305（kcal/h）选择K=150kcal/（m2·h·℃），这样需要进行换热的面积就是：A=Q c/（K·Δt m）=116736.0356/（150X4.65）=167.3635（m2）在温度是-5℃时，进水的C p=1kcal/（kg·℃）而密度是999.840kg/m3状况下的用量是：Wc=Qc/[Cp（t2-t1）]=106123.668/（1×35）=3032.1048（kg/h）Vc=Wc/Pc=3032.1048/999.840=3.0326（m3/h）若是取水管的流速是μc=2m/s，这是管径是：d=[4Vc/（3600×π·μc）]1/2=0.023（mm）选择运用DN25的管子。

实验四换热器综合实验报告一、实验原理换热器为冷热流体进行热量交换的设备。

本次实验所用的均是间壁式换热器，热量通过固体壁面由热流体传递给冷流体，包括：套管式换热器、板式换热器和管壳式换热器。

针对上述三种换热器进行其性能的测试。

其中，对套管式换热器、板式换热器和管壳式换热器可以进行顺流和逆流两种方式的性能测试。

换热器性能实验的内容主要为测定换热器的总传热系数，对数传热温差和热平衡温度等，并就不同换热器，不同两种流动方式，不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。

传热过程中传递的热量正比于冷、热流体间的温差及传热面积，即Q = KAΔT （1）式中：A—传热面积，m2（1）套管式换热器：0.45m2（2）板式换热器：0.65m2（3）管壳式换热器：1.05m2电加热器：6kVΔT—冷热流体间的平均温差，℃K—换热器的传热系数，W/(m·℃)Q—冷热流体间单位时间交换的热量，W.冷热流体间的平均温差ΔT 常采用对数平均温差。

对于工业上常用的顺流和逆流换热器，对数平均温差由下式计算除了顺流和逆流按公式（2）计算平均温差以外，其他流动形式的对数平均温差，都可以由假想的逆流工况对数平均温差乘上一个修正系数得到。

修正系数的值可以由各种传热学书上或换热器手册上查得。

换热器实验的主要任务是测定传热系数K。

实验时，由恒温热水箱中出来的热水经水泵和转子流量计后进入实验换热器内管。

在热水进出换热器处分别用热电阻测量水温。

从换热 器内管出来的已被冷却的热水仍然回到热水箱中，经再加热供循环使用。

冷却水由冷水箱经 水泵、转子流量计后进入换热器套管，在套管中被加热后的冷却水排向外界，一般不再循环 使用。

套管外包有保温层，以尽量减少向外界的散热损失。

冷却水进出口温度用热电阻测量。

通常希望冷热侧热平衡误差小于3%。

实验中待各项温度达到稳定工况时，测出冷、热流体进出口的温度和冷、热流体的流量， 就可以由下式计算通过换热面的总传热量根据计算得到的传热量、对数平均温差及已知的换热面积，便可由公式（1）计算出传热系数K 。

热工综合实验报告学院：机械学院专业：能源与环境系统工程姓名（学号）：1141440056韦声1141440057冯铖炼实验原理：本实验是通过间壁式换热器进行传热实验，即冷、热两种流体分别在固体壁面两侧流动，两流体不直接接触，通过固体壁面进行传热。

1.测定从传热系数h由于换热器内的冷热空气的温度和物性是变化的，因而在传热过程中的局部传热温差和局部传热系数都是变化的，工程计算中，在沿程温度和物性变化不是很大的情况下，通常传热系数K和传热温差△t m均可采用整个换热器上的对数平均值，因此，对于整个换热器，传热速率方程可写为m即：式中：Q-传热速率，W;A-换热器的传热面积，m2；△t m-换热器两端的对数平均温差，℃；h-总传热系数，W/m2･℃。

2.传热效率Q的计算热空气传热量：Q1=m1*c p1*(T1-T2)冷空气传热量：Q2=m2*c p2*(t1-t2)考虑到冷空气走换热器的壳程，壳程的外表面存在热损失，因此上传热速率应以热空气侧来计算。

故Q=Q1式中: Q1、Q2-热空气、冷空气传热速率，W；m1、m2-热、冷空气的质量流量，kg/h；T1,T2-热空气的进、出口温度，℃；t1,t2-冷空气的进、出口温度，℃；c p1,c p2-冷、热空气的定压比热，J/kg･℃，分别根据热、冷空气的定性温度T、t性查得，其中：性3.对数平均温度差△t m的计算△t m=其中：逆流时：△t1=T1-t2△t2=T2-t1顺流时：△t1=T1-t2△t2=T2-t14．热空气质量流量m的计算式中：V——热空气的体积流量，m3/h；C ——孔板流量计的校正系数,本实验中，C=1.6889；ΔP——孔板两侧差压变送器的读数，kPa。

本实验中，可根据空气的温度和压力，应用理想气体状态方程来进行计算，即：式中：MA——空气的摩尔质量，kg/kmol；本实验中，MA=29.0 kg/kmol；P0——大气压，kPa；P0=101.3 kPa；R——通用气体常数，kJ/(kmol·K)；本实验中，R=8.314 kJ/(kmol·K)；T——孔板处空气温度，K。

实验十冷热水混合器内的流动与热交换模拟一、实验目的（1）熟悉Gambit和Fluent的用户界面和操作；（2）学会使用Gambit建模和划分网格；（3）学会使用Fluent求解器进行求解，并显示计算结果二、实验原理一个冷热水混合器的内部流动与热量交换问题。

混合器的长宽均为20cm，，上部带3cm的圆角，温度为T=350K的热水自上部的热水管嘴流入，与下部右侧的管嘴流入的温度为290K的冷水再混合器内进行热量与动量交换后，自下部左侧的小管嘴流出。

三、实验步骤1利用Gambit建立计算模型步骤1：启动Gambit 软件并建立新文件启动Gambit并且建立一个新的项目文件，文件名：mixer.dbs（2）选择求解器用菜单命令Solver: FLUENT5/6选择求解器为Fluent6.步骤2：创建几何图形（3）创建坐标网格按照下图1~5创建坐标网格，先创建X坐标的网格，在第3步选择X，完成4、5步骤后，再重复1~5步骤，在第3步选择Y，最终得到XY从-10到10的坐标网格。

发现工作区的网格显示不完全，我们可以按右下角的工具按钮，使工作区调整至显示出整个网格。

（4）确定不同类型边界的交点和圆弧中心点Ctrl+鼠标右键，在坐标网格上如上图所示，创建出所需要的各点。

（5）复制点除了以上各点之外，每个小管嘴还需要外侧的2个点，我们可以通过点的复制来创建各个小管嘴外侧的点。

按照下图1~5的步骤，执行完第4步时，用Shift+鼠标左键选上所要复制的两个点，在第6步输入点要复制到的位置，上部管嘴外侧的点是原来点Y方向上+3的位置。

重复1~5步骤，创建下侧的两个小管嘴外侧的点，下侧小管嘴复制到在原来点Y方向上移动-3的位置。

复制完毕之后按按右下角的按钮，使工作区调整至显示整个网格如下：（5）隐藏坐标网格显示按照下图1~4将坐标网格线隐藏，以便于后面的操作。

（6）由点创建直线和圆弧线按照下图1~4步骤创建出一条直线，第3步Shift+鼠标左键，选中直线两段的点重复1~4步骤，创建出其他所需要的直线，最终结果如下图。

三种换热器任意组合顺逆流换热实训任务书专业班级：学号：姓名：小组人数：总第110207期实训设备及编号: 时间：——————————————————————————————————————————任务内容：三种换热器任意组合顺逆流换热目标：1.能够完全熟悉工艺流程；2.熟练的画出一种组合；3.熟练的利用换热器的原理进行数据处理；要求：1. 安全第一，如果在操作中，发现不安全事情，必须及时和指导老师联系。

2. 操作前，认真听老师的示范讲解。

3. 注意要认真阅读任务书，按任务书中规定的进行操作。

4. 在完成任务书的过程，如有建议或问题，可以直接写在任务书上，或者直接找老师讨论。

5. 对于任务书中出现的新知识新技能，或者在完成任务书过程学中到的新知识新技能，请自觉整理总结，做好笔记。

6. 每组必须有两种组合。

7. 画图部分请使用直尺按照化工标准画图。

工具：体输送单元操作设备、扳手、钢笔、笔记本、课本和相关书籍。

（一）实训准备1.根据实验目的，请设计出任意换热器组合顺逆流的工艺流程，并在下面的方框内画出其工艺流程图，指导老师签字确认后方可进行实训。

指导老师签字2.流体输送的对象有（二）正常开机1、开启电源1）在仪表操作盘台上，开启总电源开关，此时总电源指示灯亮；2）开启仪表电源开关，此时仪表电源指示灯亮，且仪表上电。

2、开启计算机启动监控软件1）打开计算机电源开关，启动计算机；2）在桌面上点击“流体输送实训软件”，进入MCGS组态环境，（三）正常关机（按下表记录实验数据）实验数据记录表学校班级姓名学号换热器名称环境温度℃顺逆流热流体冷流体进口温度℃出口温度℃流量计读数l/h进口温度℃出口温度℃流量计读数l/h顺流逆流数据处理步骤：（四）思考题。

1.由设备情况来看共有多少种组合方式？2.写出你当前设计阀门的开关情况。

3.同组的两种情况对比，看哪种的效率高。

.2。

换热器顺流和逆流方式应用效果比较传热，即热传递，是自然界和工程技术领域极普遍的一种传递过程。

在化工过程经常遇到两流体之间的换热问题，换热器是传热过程中最主要的设备。

根据传热过程中冷、热流体热交换可分为 3 种基本方式，即直接混合式、蓄热式和间壁式，每种传热方式所用换热设备的结构也各不相同。

本文着重研究间壁式换热的应用效果，其中管壳式换热器壁式换热应用最为广泛，结构见图1～4。

公司主产甲烷氯化物，在精馏工段广泛采用U型管式（固定管板和圆块孔居多）换热器冷凝自精馏塔塔顶的物料。

实际分两级或三级冷却，且冷媒乙二醇水作循环利用，以满足工艺温差需要。

本文着重研究冷凝三氯甲烷时的工况。

1冷却介质顺流时冷凝器各设计参数计算换热面积及冷凝水用量计算冷凝器的物料中99.99%是三氯甲烷，进料量为1603.1250 kg/h。

冷介质用-5 ℃乙二醇水，进口温度t1=-5 ℃，出口温度t2=30 ℃，物料在65.5 ℃时冷凝成液相，然后再由T1=65.5 ℃冷却至T2=35 ℃。

则平均温差为：65.5 → 35 ℃-5 → 30 ℃——————70.5 5Δtm=[（T1-t1）-（T2-t）]/ln[（T1-t1）/（T2-t2）]={[65.5-（-5）]-（35-30）}/ln（70.5/5）=4.65（℃）查得65.5 ℃时三氯甲烷的汽化潜热r潜=59 kcal/kg，平均温度50.25 ℃下三氯甲烷的液体热容：Cp=0.236 kcal/（kg·℃）Q=n[r潜+Cp（T2-T1）]=1603.1250×[（59+0.236×30.5）]=106123.6688（kcal/h）未计算热量和热损失按潜热的10％考虑，则冷却器热负荷为：Qc=1.1×106 123.668 8=116 736.035 6（kcal/h）取K=150 kcal/（m2·h·℃），则所需换热面积为：A=QC/（K·Δtm）=116 736.035 6/（150×4.65）=167.363 5（m2）-5 ℃进水的Cp=1 kcal/（kg·℃），密度为999.840 kg/m3，则用量为：WC=QC/[Cp（t2-t1）]=106 123.668 8/（1×35）=3032.104 8（kg/h）VC=WC/ρc =3032.1048/999.840=3.0326（m3/h）取水管流速为uc=2m/s，则管径为：d=[4Vc/（3 600×π·uc）]1/2 =0.023（mm）选用DN25 的管子。

实验一 强化换热器换热性能一、实验目的1．测试换热器的换热能力；2．了解传热驱动力的概念以及它对传热速率的影响。

二、实验原理换热器工作时，冷、热流体分别处在换热管的两侧，热流体把热量通过管壁传给冷流体，形成热交换。

当若换热器没有保温，存在热损失，则热流体放出的热量大于冷流体获得的热量。

热流体放出的热量为：)(21T T c m Q pt t t -=（3-1）式中 ：t Q ——单位时间内热流体放出的热量， kW ； t m ——热流体的质量流率，kg/s ；pt c ——热流体的定压比热，kJ/kg·K ，在实验温度范围内可视为常数；1T 、2T ——热流体的进出口温度，K 或o C 。

冷流体获得的热量为：)(12t t c m Q ps s s -=（3-2）式中 ：s Q ——单位时间内冷流体获得的热量，kJ/s=kW ；s m ——冷流体的质量流率，kg/s ；ps c ——冷流体的定压比热，kJ/kg·K ，在实验温度范围内可视为常数；1t 、2t ——冷流体的进出口温度，K 或o C 。

损失的热量为：s t Q Q Q -=∆(3-3)冷热流体间的温差是传热的驱动力，对于逆流传热，平均温差为)/ln(2121t t t t t m ∆∆∆-∆=∆（3-4）式中： 211t T t -=∆、122t T t -=∆。

本实验着重考察传热速率Q 和传热驱动力m t ∆之间的关系。

三、实验步骤1．开启燃油炉，设置温度上限75℃，设置温度下限70℃；2．开启工控机，点击“换热器换热性能实验”图标，进入实验程序界面，单击“清空数据”按钮清空数据库；3．打开阀门V06、V10，V04、V08，其它阀门均关闭，使冷流体走换热器壳程，并经流量调节阀V14流回水箱，热流体走换热器管程流程如图3所示； 4．灌泵：打开自来水阀门V02，旋开冷水泵排气阀放净空气，待放完泵内空气后关闭，保证离心泵中充满水，再关闭自来水阀门V02；5．启动冷水泵：将水泵运行方式开关 “11-7” 旋向 “变频”，选择变频运转方式，然后按下冷水泵启动按钮“11-11”，分别转动压力调节旋钮“11-8”和流量调节旋钮“11-9”，使冷水泵出口压力（11-4表）保持在0.4MPa ，冷水泵出口流量（11-2表）保持在1.0L/s ；6．待燃油炉内水温达到温度上限时，顺时针转动开关“11-12”开循环泵，待热水基本均匀后逆时针转动开关“11-12” 关闭循环泵，再顺时针转动开关“11-13”开启热水泵；7．调节阀门V08，使热流体流量Q2稳定在0.3L/s ；8．待冷流体的进出口温度1t 、2t 及热流体的出口温度2T 稳定后记录数据。

相向双程套管顺逆流的计算方法研究学院：市政环境工程学院班级：姓名：学号：摘要 采用效率传热单元法(ε-NTU)分析了顺流和逆流2种形式套管式换热器效率的影响因素, 给出了效率计算公式和线算图。

分析认为,当采用双程套管换热器时,顺流连接方式的换热效率较高。

关键词：换热器 换热效率 顺流 逆流 双程引言套管式换热器因结构简单、传热面积大、传热效果好以及适应性强等特点在污水源热泵空调系统中得到广泛使用[1]。

一般逆流换热效率 比顺流高[2~4]。

但对于双程套管换热器,顺流的换热效率并不比逆流差[5]。

可以利用效率-传热单元数法对几类套管式换热器的换热效率进行分析,推导出顺流和逆流时换热效率的计算公式。

1 双程套管换热效率分析逆、顺流式双程套管换热器示意分别见图1和 2。

图中,th1为高温流体的入口温度,th2为高温流体的中间温度,th3为高温流体的出口温度,tc1为低温流体的入口温度,tc2为低温流体的中间温度,tc3为低 温流体的出口温度,℃。

双程套管换热器和单程套管换热器相比,增加了换热面积和换热时间,换热效果较单程好。

但是冷、热2种流体的相对流向仍然是影响换热器换热效率的主要原因。

图1逆流式双程套管换热器示意图 图2顺流式双程套管换热器示意图需要指出的是,根据文献[4]的定义,虽然大热容量流体的进出口温差与冷、热2种流体的进口温差之比已不再具有换热效率的含义,但是相应的ε与NTU 之间的 数学关系依然正确,且ε越大,得到的换热量越大。

实验测试表明,水-水换热器中,冷、热水的密度和比热容相差甚小,可以认为相同,计算 关系式较简单,对 于2种不同类型的冷、热流体间的换热,密度和比热容一般不相同,换算关系式较复 杂。

但用水-水换热器得出的结论仍然适用。

故以水-水换热器为例进行分析。

根据换热效率ε的定义式,由文献[5]中的图1可知,对于逆流单程套管换热器有：33311c h h h nt t t t --=ε (1)32322c h h h n t t t t --=ε (2)式（1）和式（2）分别为逆流形式去、回两程套管换热器的换热效率。

逆流 - 叉流板式全热空气热交换器换热效率的实验研究吴玮华1 ,赵加宁1 ,刘 京1 ,付晓腾1 ,陈泽民2 ,张万新2(11 哈尔滨工业大学 市政环境工程学院 ,黑龙江 哈尔滨 150090 ;21 江苏知民通风设备有限公司 ,江苏 镇江 212322)摘 要 :全热空气 - 空气热交换器是能量回收的有效装置 。

本文在双房间环境的试验帄台上 ,对 逆流 - 叉流板式全热交换器在冬季标准工况和非标准工况下进行了实验测试 ,结果表明 ,在冬季标准 工况下 ,其全热效率可达 70 %。

风量 、温度差 、湿度差均对换热效率有影响 ,换热效率随风量增加而降 低 ,随温度差和湿度差的增大而增大 。

根据试验结果 ,整理得到了换热效率的经验计算公式 。

关键词 :逆流 - 叉流板式全热交换器 ;显热换热效率 ;全热换热效率 ;实验中图分类号 : T U83418文献标识码 :A文章编号 :1002 - 6339 (2009) 04 - 0302 - 05Experimental Study on the E ff i ciency of Cross and CounterF l o w P late T ype A ir to A ir H eat ExchangerWU Wei - hua 1,ZH AO J ia - ning 1,L I U J ing 1,FU X iao - teng 1,CHE N Z e - min 2,ZH AN G Wan - xin 2(1 . School of Municipal & E nvironmental E ngineering , Harbin Institute of T echnol ogy , Harbin 150090 , C hina ;2 . J i angsu Zhimin Ventilati on E quipm ent C o . ,Ltd. ,Zhenjiang J iangsu 212322 ,C hina )Abstract :Plate type air to air heat ex changer is an effective equipment of energy recovery 1 This paper , with the tw o - room laboratory rig , tested the cross and counter fl ow plate type air to air energy recovery heat ex 2 changer at winter standard conditi on and non - standard conditi on 1 The results showed that enthalpy ex change effectiveness of the equipm ent could reach up to 70 % at winter standard conditi on ; air fl ow rate , tem peraturedi fference and humidity di fference influenced heat ex change effectiveness , and it increased with the decrease of air fl ow rate and the increase of tem perature di fference and humidity di fference 1 Em pirical ex pressi ons of heat exchange effectiveness were obtaind by the ex periment results 1 K ey w or d s :cross and counter fl ow plate type energy rec overy heat ex changer ; tem perature ex change effective 2 ness ; enthalpy ex change effectiveness ; ex perim ent重要的方面 。

绪论1.在工程中，将某种流体的热量以一定的传热方式传递给他种流体的设备，称为热交换器。

2.热交换器的分类：1）按照材料来分：金属的，陶瓷的，塑料的，是摸的，玻璃的等等2）按照温度状况来分：温度工况稳定的热交换器，热流大小以及在指定热交换区域内的温度不随时间而变；温度工况不稳定的热交换器，传热面上的热流和温度都随时间改变。

3）按照热流体与冷流体的流动方向来分：顺流式，逆流式，错流式，混流式4）按照传送热量的方法来分：间壁式，混合式，蓄热式间壁式I：热流体和冷流体间有一固体表面，一种流体恒在壁的一侧流动，而另一种流体恒在壁的他侧流动，两种流体不直接接触，热量通过壁面而进行传递。

混合式!：这种热交换器内依靠热流体与冷流体的直接接触而进行传热。

蓄热式I：其中也有固体壁面，但两种流体并非同时而是轮流的和壁面接触，当热流体流过时，把热量储蓄于壁内，壁的温度逐渐升高；而当冷流体流过时，壁面放出热量，壁的温度逐渐降低，如此反复进行，以达到热交换的目的。

第一章, ,1.Mc称为热容量，它的数字代表流体的温度没改变1°C是所需的热量，用W表示。

两种流体在热交换器内的温度变化与他们的热容量成反比；即热容量越大，流体温度变化越小。

2.W一对应单位温度变化产生的流动流体的能量存储速率。

3.1平均温差指整个热交换器各处温差的平均值。

4.顺流和逆流情况下平均温差的区别：在顺流时，不论W］、W2值的大小如何，总有p >0, 因而在热流体从进口到出口的方向上，两流体间的温差At总是不断降低；而对于逆流，沿着热流体进口到出口方向上，当W1<W2时，p >0，At不断降低，当W1>W2时，p V 0，At不断升高。

5.P—冷流体的实际吸热量与最大可能的吸热量的比率，称为温度效率。

（定义式P12）物理意义：流体的实际温升与理论上所能达到的最大温升比，所以只能小于1。

6.R—冷流体的热容量与热流体的热容量之比。

1.套管熱交換器可以逆流式及順流式操作，若兩流體均無相變化，且總傳熱係數相同，則以何種操作方式所需的傳熱面積最小？(A)逆流式(B)順流式(C)兩者一樣(D)無法比較。

2.計算套管熱交換器之傳熱速率時，所採用的冷熱流體的溫度差應該是何者？(A)入口端的溫度差(B)出口端的溫差(C)算術平均溫差(D)對數平均溫差。

3.下列何者不是套管熱交換器的優點？(A)有很大的傳熱面積(B)構造簡單(C)保養費用低(D)可用於水蒸氣與冷水的熱交換。

4.U管式殼管熱交換器的使用場合有何限制？(A)不能用於高溫操作(B)不能用於管側容易積垢的流體(C)不能用於殼側容易積垢的流體(D)不能用於有相變化的流體。

5.下列關於增加殼管熱交換器的管程數所造成的影響，何項「不正確」？(A)增大流體的摩擦損失(B)導致管的內壁更容易積垢(C)提高熱交換器的傳熱效率(D)增大管側的傳熱係數。

6.殼管熱交換器的擋板有何功能？(A)增大殼側流體的流速(B)增大熱交換器的傳熱速率(C)支撐管子(D)以上皆是。

7.殼管熱交換器的管束中管子的排列方式，可簡單分成正方形排列與三角形排列兩種，請問那一種方式較適合殼側流體容易積垢的場合？(A)三角形排列(B)正方形排列(C)兩種皆不適合(D)兩種皆適合。

8.2-4式殼管熱交換器用於飽和水蒸氣與冷油的熱交換，其對數平均溫差的校正係數(F)為多少？(A)0.5(B)2(C)1(D)1.5。

9.當兩流體以一金屬面作熱交換時，若其中一流體的熱傳送係數甚小，為有效增加傳熱速率，應採取何項措施？(A)於熱傳送係數小的一側裝設鰭片(B)於熱傳送係數大的一側裝設鰭片(C)於金屬的兩側均裝設鰭片(D)以上皆非。

10.下列何者是板式熱交換器的優點？(A)傳熱面積可彈性增減(B)總傳熱係數大(C)較一般殼管熱交換器不易積垢，若生積垢也較易清除(D)以上皆是。

11.一個雙套管熱交換器，內管流入0.5kg/s的冷水入口溫度20℃，兩管環部流入0.2kg/s的熱油，入口溫度120℃，希望冷卻至60℃，已知比熱分別為1kcal/kg〃℃及0.5kcal/kg〃℃求冷水出口溫度：(A)29℃(B)32℃(C)40℃(D)56℃。

顺逆流传热温差实验改进一、引言顺逆流传热温差实验是热力学实验中常用的一种方法，用于研究流体在不同温度下的传热特性。

然而，该方法存在一些问题，如精度不高、误差较大等。

因此，对该实验进行改进具有重要意义。

二、顺逆流传热温差实验原理顺逆流传热温差实验是通过测量两个相邻流体之间的温度差来确定传热速率和传热系数。

其原理如下：1. 理论基础根据传热学原理，传热速率与温度差成正比，与流体速度和导热系数成正比。

因此，在相同的温度差下，当流体速度或导热系数增加时，传热速率也会增加。

2. 实验过程顺逆流传热温差实验分为两种情况：顺向流和逆向流。

（1）顺向流：将两个相邻的容器中的液体通过一个管道连接起来，并让液体沿着同一方向流动。

此时，在管道中心位置测量两个液体之间的温度差。

（2）逆向流：将两个相邻的容器中的液体通过一个管道连接起来，并让液体沿着相反方向流动。

此时，在管道中心位置测量两个液体之间的温度差。

三、顺逆流传热温差实验存在的问题顺逆流传热温差实验虽然简单易行，但存在一些问题：1. 实验精度不高：由于实验过程中存在一定的误差，导致实验结果不够准确。

2. 流体速度难以控制：在实际操作中，流体速度很难保持稳定，导致实验结果出现偏差。

3. 实验时间较长：由于实验需要等待流体达到稳定状态才能进行测量，因此需要较长时间。

四、顺逆流传热温差实验改进方法为了解决上述问题，可以采取以下改进方法：1. 提高测量精度：可以采用更加精确的温度计和数据采集仪器来提高测量精度。

2. 控制流体速度：可以使用恒压或恒流控制器来控制流体速度，使其保持稳定状态。

3. 缩短实验时间：可以使用快速加热和冷却装置来缩短实验时间，使流体更快地达到稳定状态。

4. 优化实验设计：可以通过改变实验参数，如流量、温度差等，来优化实验设计，提高实验精度。

五、结论顺逆流传热温差实验是一种常用的热力学实验方法，但存在一些问题。

通过采取合适的改进方法，可以提高该实验的精度和准确性，为研究流体传热特性提供更加可靠的数据支持。

逆流热交换逆流热交换：是热能转移中涉及了热工原理和技术的重要物理过程。

其基本原理是将温度比较高的物体与温度比较低的物体放入相同的容器中，若容器中的两个物体之间有足够的接触面积，会发生热交换，使容器中的各物体温度趋于稳定，这称为“逆流热交换”。

逆流热交换的应用范围十分广泛，几乎涉及到各个方面，特别是对工业生产有着重要的作用，例如冶金和制冷工业，以及在化学反应过程中，也有着广泛的应用。

此外，在食品加工行业、农业科学研究等方面也使用逆流热交换来提高产量。

逆流热交换的实际应用中，最先出现的是雷诺瓦效应，这是在1824年以非常简单的实验方式发现的。

它表明，当两个不同的物体被放置在一个容器中，它们之间会发生一种“反向”热传递，即低温物体向高温物体传递热量，以达到较高的热力学效率。

随着科学技术的发展，现在逆流热交换已被广泛应用，发挥着重要的作用。

逆流热交换主要有两种形式：一种是湿式热交换，另一种是干式热交换。

湿式热交换是指在两个相关的物体之间有液体，液体可以有效地传递热量。

而干式热交换则指在两个物体之间没有任何液体，而是将两个物体放到一个共享热源的空间中，由此实现热交换。

逆流热交换技术包括多种不同的技术，其中最重要的包括热换算、热管理和热分布等，它们可以有效地控制物体间的热交换。

面板换热器是其中一种常用的热交换器，面板换热器主要由框架、板材和热交换器部件组成，它可以实现在液体、气体和粉末等物体之间的有效热交换。

使用逆流热交换系统的好处有很多，例如可以有效控制温度，有利于提高产量和产品质量，可以降低能耗，也有助于环境保护。

但是，在使用逆流热交换系统时也存在一些问题，例如可能会受到环境因素的影响，因此在实际应用中，需要根据不同的环境条件和不同的应用进行适当的改进和调整。

总而言之，逆流热交换系统是一种先进的、经济实用的热能转换系统，由于它有效降低了能耗，有效控制了温度，因此被广泛应用于工业生产等领域。

它的应用不仅可以节约大量能源，而且还有助于环境保护，是未来可持续发展能源技术的重要研究对象。

翅片管束管外传热和阻力测定实验指导书实验目的1. 了解热工实验的基本方法和特点；2. 学会翅片管束管外传热和阻力的实验研究方法；3. 巩固和运用传热学课堂讲授的基本概念和基本知识；4. 培养学生独立进行科研实验的能力。

实验内容1. 熟练实验原理和实验装置，学习正确使用测温差、测压力、测流速、测热量等仪表。

2. 正确安排实验，测取管外传热和阻力的有关实验数据。

3. 用威尔逊方法整理实验数据，求得管外传热系数的无因次关联式；同时，也将阻力 数据整理成无因次关联式的形式。

4. 对实验设备、实验原理、实验方案和实验结果进行分析和讨论。

实验原理1. 翅片管是换热器中常用的一种传热元件，由于扩展了管外传热面积，故可使光管的 传热热阻大大下降，特别适用于气体侧换热的场合。

2. 空气（气体）横向流过翅片管束时的对流传热系数除了与空气流速及物性有关以外， 还与翅片管束的一系列几何因素有关，其无因次函数关系可示如下：c H 6B R PN u =f (R e 、Pr 、 、 --- 、、 - 1、N) (1)D 。

D o D o D o D o二 D 0式中：N u = 0为 Nusselt数； R e =D o U m D o G m为 Ren olds 数;H 、-：、B 分别为翅片高度、厚度和翅片间距；R 、P i 为翅片的横向管间距和纵向管间距；N 为流动方向的管排数;D o 为光管外径；U m 、G m 为最窄流通截面处的空气流速m/s 和质量流速（kg m 2s ）；20 C 时九热导率P 密度n 动力粘度V 运动粘度Cp 定压比热容a 热扩散率O.O259一1.2O518.1 X1O -67-615.O6 "O1.OO5 汇 1O 3- -621.4 汉 1OW/m k kg/m 3P a s mVs J kg km 2/ s此外，传热系数还与管束的排列方式有关，有两种排列方式：顺排和叉排，由于在叉 排管束中流体的紊流度较大，故其管外传热系数会高于顺流的情况。

在热工学和热传导学中，"顺流"、"逆流"和"换热系数"是与热交换器有关的重要概念。

以下是对这些术语的详细解释：
1.顺流（Cocurrent Flow）：
▪顺流是指在热交换器中，热流体和冷流体的流动方向相同。

也就是说，两种流体在热交换过程中沿着相同的方向流动。

在顺流情况下，流体
在整个热交换器中都保持相对恒定的温度差。

这种流动方式通常使得
热交换效率较高。

2.逆流（Countercurrent Flow）：
▪逆流是指热流体和冷流体在热交换器中的流动方向相反。

热流体和冷流体之间的温差在整个热交换器中逐渐减小，从而导致更有效的热能
传递。

逆流通常比顺流更有效，因为在逆流中，热流体和冷流体之间
的温差始终是最大的。

3.换热系数（Heat Transfer Coefficient）：
▪换热系数是描述热传递效率的参数，它表示在单位面积上单位温度差下热量传递的能力。

具体而言，对于热交换器，换热系数表示单位面
积上热能传递的速率。

换热系数通常取决于流体的性质、流动速度、
管道材料等因素。

总体来说，顺流和逆流是描述热交换器中流体流动方向的术语，而换热系数则是描述热传递效率的参数。

选择使用顺流还是逆流以及了解和优化换热系数是在设计和操作热交换器时需要考虑的重要因素。