三、主要仪器设备
本实验的装置图如图所示，实验装置由蒸汽发生器、孔板流量变送器、变频器、套管换热器及温度传感器、智能显示仪表等构成。
空气—水蒸气换热流程：来自蒸汽发生器的水蒸气进入套管换热器，与被风机抽进的空气进行换热，冷凝水经排出阀排入盛水装置。空气经孔板流量计进入套管换热器内管，流量经变频器调节电机转速达到自动控制，热交换后从风机出口排出。
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Figure 2横管对流传热系数测定实验装置流程图
表格1横管对流传热系数测定实验装置流程图符号说明表
名称 冷流体流量 冷流体进口温度 普通管冷流体出口温度 强化管冷流体出口温度 蒸汽发生器内蒸汽温度 普通管热流体进口端壁温 普通管热流体出口端壁温 普通管外蒸汽温度 加强管热流体进口端壁温 加强管热流体出口端壁温 装订线符号 V t1 t2 t2’ T1 TW1 TW2 T TW’ TW’ T’ 单位 m/h ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ 3备注 紫铜管规格φ19×1.5mm， 即内径为16mm， 有效长度为980mm， 冷流体流量范围：3～16 m3/h. 加强管外蒸汽温度
四、操作方法和实验步骤
1.手动操作
1．检查仪表、风机、蒸汽发生器及测温点是否正常，将蒸汽发生器灌水至液位2/3（现场实验实际上为4/5）处。
2．打开总电源开关、仪表电源开关，选择管路，并与仪表显示一致后，开启蒸汽发生器，加热。同时，稍微开启两个不凝气体排出阀，控制温度在100?C左右。
3．等有大量不凝气体冒出时，蒸汽缓缓进入换热器环隙以加热套管换热器，再打开换热器冷凝水排放阀，使环隙中的冷凝水不断地排出。
4．启动风机，调节风量至最大值进行试实验，然后依次减小空气流量（在普通管的时候，从20m3/h到6m/h），确定6个实验点（为了保证对数图像上的等间隔，此时应当选择等比数列）。待流量和热交换稳定后，分别读取冷流体流量、冷流体进出口温度、热流体进出口壁温以及蒸汽温度（利用电脑软件记录）。
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5.普通管测好后．切换阀门进行强化管数据测定，方法同步骤4（强化管确定4个实验点即可），记录4组数据。
5．实验结束时，先关闭蒸汽发生器电源，待蒸汽发生器内温度下降至95?C以下后，再关闭风机电源，关闭总电源，做好清洁工作。 2.自动操作
（1）前5步准备工作同上操作；
（2）打开“综合传热系数测定实验.MCGS组态文件，进入“综合传热系数测定实验软件”界面，
点“综合传热系数测定实验”按钮，进入实验界面；
（3）输入正确的“实验批号”、“姓名”、“学号”、“装置号”后，点击“确定”按钮，进入实验。 （4）点击“竖管传热系数测定实验”按钮，进入实验。
（5）将鼠标移至“竖管传热系数测定实验”上，指针转变为手型。单击鼠标左键，出现竖管传热系
数测定实验主窗口。
（6）点击“普通管实验”或“强化管实验”按钮，选择实验。
装订线 （7）将鼠标移至“加热器气相温度”的数值上，指针转变为手型。单击鼠标左键，出现加热温度设
定窗口。
（8）加热温度设定窗口默认初始为手动状态，如上图，按实验要求输入加热温度输出值，点击“改
变输出值”按钮，调节加热功率，此时，下方的百分比填充构件中的输出值也会随之上升相应的高度。注意：A.此处的加热温度输出值并不是真正的加热温度大小，而是希望输出加热功率占最大功率的百分比，数值在0-100之间，低于或高于此范围会按最小值0或最大值100处理。B.输入要求的输出值后，若按回车键，下方的百分比填充构件中的输出值也会随之上升相应的高度，但是数据并没有真正传到实验装置的仪表中。因此，必须用鼠标点击“改变输出值”按钮来实现加热温度的调节。
此时，可通过手动先调加热功率为100%，同时，稍微开启两个不凝气体排出阀，控制温度在100℃左右。等有大量蒸气产生时，打开相应的换热器冷凝水排放阀，再调小功率，满足试验要求的蒸气量即可。
（9）点击设定窗口中的“手动”按钮，将加热温度调节切换为自动状态，同样可以达到调节加热温
度的效果。此时，“输出”比例填充构件失去作用。与手动状态不同的是，此处输入的设定值为实际加热温度的大小，范围为实际的量程，不足或超过量程会按两个最值处理。在确认修改时，仍与手动方式一样，需要点击“改变设定值”按钮。步骤8与步骤9效果相同，但在此实验中，只能用手动；
（10）将鼠标移至“冷流体流量”的数值上，指针转变为手型。单击鼠标左键，出现流量设定窗口。
（11）流量控制和加热控制一样。待有大量蒸气冒出时，可以打开风机，手动或自动调节流量； （12）等实验数据稳定，点击实验主界面中的“数据采集”按钮，记录数据，也可点击“数据浏览”
按钮，浏览历史数据；
（13）多次改变流量，采集适量数据后，可点击“强化管实验”按钮，进行强化管实验，操作方法同普通管，也可以退出实验，步骤同（14）、(15)；
（14）待实验完成后，点击“退出”按钮，返回“退出实验”窗口，回到“综合传热系数测定实验软件”界面，再单击“退出实验”按钮退出实验系统；
（15）回到“综合传热系数测定实验软件”界面，再单击“退出实验”按钮退出实验系统； （16）实验结束时，先关闭蒸汽发生器电源，待蒸汽发生器内温度下降至95℃以下后，再关闭风机电源。关闭总电源，将实验装置恢复原状。
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五、实验数据记录和处理
1、实验原始数据记录
表格2实验原始数据
冷流体进序号 t1/?C1 2 3 冷流体出口温度t2/?C冷流体流蒸汽进口量3蒸汽出口处壁温加热管外蒸汽温度T/?C口温度 处壁温 器汽相温度/℃ 管道名称 V(m/h) TW1/?CTW2/?C 96.916 97.014 96.816 96.618 96.52 96.52 99.588 99.588 99.588 99.588 3.03 3.03 2.93 19.298 19.298 19.398 19.5 19.5 19.5 19.5 19.6 19.5 19.398 69.198 70.8 72 73 73.698 74.3 75.3 77.8 79.3 80.098 19.9506 15.7247 12.3009 9.77613 7.56035 5.73756 14.1528 10.5104 8.17405 5.96366 100.182 100.182 100.182 100.182 100.182 100.182 98.896 99.094 99.094 99.094 101.302 普通管 101.302 普通管 101.302 普通管 101.302 普通管 101.2 普通管 101.2 普通管 101.2 强化管 101.2 强化管 101.2 强化管 101.2 强化管 装订线4 5 6 7 8 9 10 3.132 3.03 3.03 107.06 106.758 106.554 106.554 注：表格中阴影部分是普通管的温度传感器坏掉了，不过并不影响后续的计算。
300K时,空气的定压比热容cp=1.005kJ/(kg*K)