传热实验数据处理

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化工原理传热实验报告数据处理

化工原理传热实验报告数据处理

化工原理传热实验报告数据处理一、引言在化工工程中,传热是一个非常重要的过程。

通过实验研究传热过程,可以帮助我们更好地理解传热机制,优化传热设备的设计和运行。

本实验旨在通过传热实验数据的处理和分析,研究不同传热介质和传热条件下的传热性能。

二、实验目的1.熟悉传热实验的基本原理和操作方法;2.学习传热实验数据的处理和分析方法;3.掌握不同传热介质和传热条件下的传热性能。

三、实验仪器和材料1.传热实验装置:包括传热介质循环系统、加热系统、温度测量系统等;2.传热介质:可以选择水、油等。

四、实验步骤1.准备实验装置:确保实验装置的正常运行,检查加热系统、循环系统和温度测量系统是否正常;2.设置实验参数:根据实验要求,设置传热介质的流量、温度和压力等参数;3.开始实验:打开实验装置的电源,启动传热介质循环系统,加热传热介质到设定温度;4.记录数据:在实验过程中,记录传热介质的流量、温度和压力等数据;5.结束实验:实验结束后,关闭实验装置的电源,停止传热介质循环系统;6.处理数据:对实验记录的数据进行处理和分析。

五、数据处理和分析1.温度变化曲线分析:根据实验记录的温度数据,绘制温度变化曲线。

通过观察曲线的变化趋势,分析传热介质在不同条件下的传热性能;2.热传导计算:根据实验数据和传热方程,计算传热介质的热传导系数。

可以通过改变传热介质和传热条件,比较不同情况下的热传导系数差异;3.热对流计算:根据实验数据和传热方程,计算传热介质的热对流系数。

可以通过改变传热介质和传热条件,比较不同情况下的热对流系数差异;4.换热器效率计算:根据实验数据和换热方程,计算换热器的换热效率。

可以通过改变传热介质和传热条件,比较不同情况下的换热效率差异。

六、实验结果与讨论1.温度变化曲线:根据实验数据绘制的温度变化曲线显示,在不同传热介质和传热条件下,温度的变化趋势有所差异。

这表明传热介质的传热性能受到传热介质和传热条件的影响;2.热传导系数:通过计算传热介质的热传导系数,可以发现不同传热介质的热传导性能有所差异。

传热实验实验报告

传热实验实验报告

传热实验实验报告一、实验目的1、研究传热试验设备上三种管的传热系数K。

2、研究设备的结构特点以及实验数据,定量描述保温管、裸管、汽水套管的传热特性。

3、研究流量改变对总传热系数的影响,并分析哪一侧流体流量是控制性热阻,如何强化传热过程。

二、实验原理根据传热基本方程、牛顿冷却定律以及圆筒壁的热传导方程,已知传热设备的结构尺寸,只要测得传热速率Q,以及各有关的温度,即可算出K,α 和λ。

(1)测定汽-水套管的传热系数K(W /(m2·℃)):Q=KAΔt m式中:A——传热面积,m2;Δt m——冷、热流体的平均温度,℃;Q——传热速率,W 。

Q =W汽r式中:W汽——冷凝液流量,kg/s ;r——冷凝液汽化潜热,J / kg 。

(2)测定裸管的自然对流给热系数α(W /(m2·℃)):Q=α A(t w - t f)式中:t w,t f——壁温和空气温度,℃。

(3)测定保温材料的导热系数λ(W /(m·℃)):Q=λA m(T w - t w)/ b式中:Tw,tw ——保温层两侧的温度,℃;b——保温层的厚度,m;Am ——保温层内外壁的平均面积,m2。

三、实验装置与流程(1)实验装置:该装置主体设备为“三根管”:汽-水套管、裸管和保温管。

这“三根管”与锅炉、汽包、高位槽、智能数字显示控制仪等组成整个测试系统。

本实验采用水蒸汽冷凝的方法,将水蒸气分别通过保温管、裸管和套管换热器中冷凝传热,通过测量蒸汽冷凝量、壁温、水温及空气的温度等参数,推算出保温管的导热系数、裸管和套管的对流传热系数。

(2)实验流程:锅炉内加热产生的水蒸气送入汽包,然后在三根并联的紫铜管内同时冷凝,冷凝液有计量管或量筒收集,以测冷凝液速率。

三根紫铜管外情况不同:一根管外用珍珠岩保温;另一根是裸管;还有一根为一套管式换热器,管外是来自高位槽的冷却水。

可定性观察到三个设备冷凝速率的差异,并测定K、α 和λ。

天津大学化工基础实验-传热综合实验-数据处理表模板(含公式)

天津大学化工基础实验-传热综合实验-数据处理表模板(含公式)

5 104.3 103.54 R2值
6 均值 112.25 83.61833 112.06 83.42
0.99809047 四阶差商表 五阶差商表
11.53 -30.57
-25.87
5 1.08 33.3 87.6 99 3.77 54.3
6 1.35 39.3 88.1 99.1 5.01 48.8
6 39.3 88.1 48.8 63.7 1.131 1.049 1.006 99.1 35.4 1.35 26.002 28.034 24.8 8.169×10-3 401.039 163.995 2.922 2.03 112.248 0.695 2.563 5.01
yi 2 2.965 3.493 3.893 4.145 4.331 4.465 23.292
3.971 1.735 1.722
4.124 1.867 1.869
4.241 1.968 1.973
4.319 2.035 2.036
4.369 2.078 2.081
0.936 1.33 1.74 2.086 2.337 2.563
45.65 -0.066139803 64.08 0.285178942 81.39 0.553885113 94.039 0.735248357 104.292 0.848868056 112.248 0.941178447
4 0.84 28.8 87.4 99.3 2.95 58.6
x 3.971 4.124 4.241 4.319 4.369 4.409
理论y 1.735 1.867 1.968 2.035 2.078 2.113
yi 1.722 1.869 1.973 2.036 2.081 2.113

传热实验报告数据处理

传热实验报告数据处理

传热实验报告数据处理
前言:
本次实验主要研究材料导热性质、传热规律等基本知识,是一次重要的实验课程。

在实验过程中,我们进行了详细的记录和调研,并对数据进行了处理和分析。

实验设计:
本次实验是通过测量不同材料的传热性质来研究传热规律。

实验中使用的设备有导热酒精灯、铝棒、铜棒等。

在实验过程中,我们按照要求将不同材料的导热性质分别测量,并记录数据。

数据处理:
在实验中,我们测量了不同材料的热导率,并得到以下数据:
1. 铝棒:热导率为 237 W/(m·K)
2. 铜棒:热导率为 398 W/(m·K)
3. 玻璃棒:热导率为 1.38 W/(m·K)
4. 塑料棒:热导率为 0.14 W/(m·K)
通过对以上数据的处理和分析,我们得到了以下结论:
1. 铜棒的传热性更好。

因为铜棒的热导率比铝棒高,能够更快
地将热量从一个区域传到另一个区域。

2. 玻璃棒和塑料棒的传热性质很差。

因为它们的热导率非常低,无法快速传递热量,需要较长时间才能达到热平衡。

3. 通过实验我们得知不同材料的传热性质不同。

为了将材料的
传热性能发挥到最大,我们需要对其进行合理的选择和处理。

结论:
通过本次实验,我们深入了解了材料的传热性质和传热规律等基本知识,并通过对数据的处理和分析得出了结论。

我们相信,这次实验对于我们的学习和研究具有重要的指导意义。

热传导系数实验的详细方法和数据处理

热传导系数实验的详细方法和数据处理

热传导系数实验的详细方法和数据处理概述热传导系数是描述物质导热性能的重要参数,它反映了物质内部传热过程的快慢。

本文将介绍热传导系数实验的详细方法和数据处理步骤,以帮助读者全面了解该实验的操作流程和数据分析。

实验方法1. 实验装置准备使用热传导实验仪器设备进行实验,通常由以下几个部分组成:- 一个热源,用来提供热量。

- 一个样品台,用于放置待测样品并通过传导将热量传递给待测样品。

- 必要的探测仪器,如温度计、热电偶等,用于测量样品中的温度变化。

2. 样品制备与处理根据实验需要选择合适的待测样品,确保其形状和尺寸符合实验要求。

样品表面应平整、光滑,无气孔和明显的缺陷。

3. 实验参数设置根据实验要求,设置热源的温度和样品的初始温度。

同时,根据实验装置的特点,调整传热介质(如水或空气)的温度和流速等参数。

4. 数据记录与分析将探测仪器安装在样品的适当位置,确保能够准确测量样品的温度变化。

随后,开始记录实验过程中样品温度随时间的变化。

5. 实验过程控制在实验过程中,控制各项参数保持恒定,确保实验结果的可靠性。

及时记录温度数据,并根据需求采取相应的措施,如调整热源的温度、改变传热介质的流速等。

6. 实验结束与数据处理实验结束后,整理所得数据并进行分析处理。

可以采用不同的方法计算热传导系数,如斯特芬-波尔兹曼法、热响应法等。

选择合适的方法,并根据实验数据计算热传导系数。

数据处理1. 斯特芬-波尔兹曼法斯特芬-波尔兹曼法是常用的计算热传导系数的方法之一。

基本原理是通过样品中两点温度的差值、样品的长度和截面积等参数,利用以下公式计算热传导系数(λ):λ = (T2 - T1) * (L / A) / (t2 - t1)其中,T1和T2分别表示两个测温点的温度,t1和t2表示对应的时间点,L表示样品的长度,A表示样品的截面积。

2. 热响应法热响应法是另一种计算热传导系数的方法,它基于热传导实验装置加热和冷却的过程。

传热实验实验报告数据处理

传热实验实验报告数据处理

传热实验实验报告数据处理传热是物理学中的一个重要分支,它研究的是物质内部或不同物质之间的热量传递规律。

在工程领域中,传热的研究对于提高能源利用效率、改善产品性能等方面都有着重要的意义。

因此,传热实验也成为了工程领域中不可或缺的一部分。

本文将以传热实验为例,介绍实验报告中的数据处理方法。

一、实验原理传热实验是通过测量物体在不同温度下的热传递情况,来研究物体的传热规律。

在实验中,我们通常会使用热传导仪器来测量物体的热传导系数。

热传导系数是指单位时间内,单位面积上的热量传递量与温度差之比。

在实验中,我们可以通过测量物体的温度变化来计算出热传导系数。

二、实验步骤1. 实验前准备在进行传热实验之前,我们需要准备好实验所需的仪器和材料。

通常情况下,我们会使用热传导仪器、温度计、电热丝等设备。

同时,我们还需要准备好实验所需的样品,例如金属棒、塑料棒等。

2. 实验操作在实验中,我们需要将样品放置在热传导仪器中,并将电热丝加热至一定温度。

然后,我们可以通过测量样品的温度变化来计算出热传导系数。

在实验过程中,我们需要注意保持实验环境的稳定,避免外界因素对实验结果的影响。

3. 数据处理在实验结束后,我们需要对实验数据进行处理。

通常情况下,我们会将实验数据绘制成图表,以便更直观地观察数据变化趋势。

同时,我们还需要对数据进行统计分析,例如计算平均值、标准差等指标,以便更准确地评估实验结果的可靠性。

三、数据处理方法1. 绘制图表在实验报告中,我们通常会将实验数据绘制成图表,以便更直观地观察数据变化趋势。

在绘制图表时,我们需要选择合适的图表类型,并设置好图表的坐标轴、标签等参数。

同时,我们还需要注意图表的美观性和易读性,以便更好地展示实验结果。

2. 计算平均值和标准差在实验报告中,我们通常会计算实验数据的平均值和标准差,以便更准确地评估实验结果的可靠性。

计算平均值和标准差的方法如下:平均值:将所有数据相加,再除以数据的个数。

(化工原理实验)传热实验

(化工原理实验)传热实验

石油化工生产中,传热实验可 以为换热器的设计和优化,控 制流体温度偏差,保证生产正 常运行。
反应器
石油加工过程中的化学反应需 要进行加热或冷却等处理,通 过传热实验法,可以对反应过 程进行优化和改进。
传热实验在生物工程中的应用
加热
在生物工程中,加热和反应过 程密切相关,采用传热实验法 可以提高生产效率,提高产品 质量。
干燥
制药生产过程中需要进行干燥, 通过传热实验法,可以提高干 燥效率和产品质量。
传热实验的未来发展方向
未来传热实验将更加注重多学科领域的交叉应用,加强传热学领域的理论研 究,提高传热技术的工业化水平和应用效率,为推动国民经济健康和可持续 发展提供更好的技术支持。
蒸馏
化工行业中最为重要的分离方 法,实现化工产品的纯化和提 纯。
热交换器
化工设备中广泛应用的传热设 备,用于进行物质的传递和热 能的转移。
传热过程中的热阻和热导率
热阻
热阻是对物体对传热的阻碍程度进行描述的 物理量,是指在传热过程中,单位厚度、单 位面积、单位温差条件下,热能流过的障碍 程度的大小。
传热实验
传热是化工工程的重要分支,实验可以帮助我们理解传热的基本概念、传热 模式及转移方程、设备及原理等内容。本演示文稿将全面介绍传热实验。
实验目的
1 学习基本概念
理解传热的基本概念, 如热传导、热对流、热 辐射等。
2 熟悉传热设备
掌握传热设备的工作原 理和使用方法。
3 实验数据处理
掌握实验数据处理方法, 如测量温度、热流量等。
实验结果分析
通过实验和数据分析,可以得出热导率、传热系数等传热关键参数,并对实 验结果进行分析和判断,以进一步深入研究传热过程的规律性和机理。

传热实验报告数据处理

传热实验报告数据处理

传热实验报告数据处理传热实验报告数据处理引言:传热是热力学中的一个重要概念,研究物体内部或者不同物体之间热量的传递过程。

为了更好地理解传热过程,我们进行了一项传热实验,并对实验数据进行了处理和分析。

本文将详细介绍实验的目的、方法、结果以及数据处理过程。

实验目的:本次实验的目的是研究不同材料的导热性能,并通过实验数据分析来验证传热理论。

实验方法:我们选取了三种不同材料的棒状样品,分别是铜、铝和钢。

首先,将这三种样品置于同一温度下,然后通过一个热源将热量传递到样品上。

在样品的另一端,我们设置了一个温度计,用于测量传热后的温度变化。

为了减小误差,我们对每种材料进行了三次实验。

实验结果:通过实验测量得到的数据如下表所示:材料初始温度(℃)终止温度(℃)传热时间(s)铜 80 60 120铝 80 65 150钢 80 55 180数据处理:首先,我们计算了每个样品的温度变化量,即终止温度减去初始温度。

铜样品的温度变化量为20℃,铝样品为15℃,钢样品为25℃。

接下来,我们使用传热实验中常用的传热公式来计算传热速率。

传热速率可以用以下公式表示:Q = k * A * (T2 - T1) / d其中,Q表示传热速率,k表示导热系数,A表示传热面积,T2和T1分别表示终止温度和初始温度,d表示传热距离。

通过实验数据,我们可以计算出每种材料的导热系数。

假设传热距离为1cm,传热面积为1cm²。

铜样品的传热速率为16.67 W,铝样品为10 W,钢样品为13.89 W。

为了更好地比较不同材料的导热性能,我们计算了它们的热导率。

热导率是导热系数与材料密度的比值。

假设铜的密度为8.96 g/cm³,铝的密度为2.7 g/cm³,钢的密度为7.85 g/cm³。

通过计算,我们得到铜的热导率为1.86 W/(m·K),铝的热导率为0.74 W/(m·K),钢的热导率为0.56 W/(m·K)。

传热综合实验实验报告数据处理

传热综合实验实验报告数据处理

传热综合实验实验报告数据处理传热是物质内部或不同物质之间热量传递的过程,是热力学中的重要概念之一。

为了更好地理解传热现象,学习传热的基本规律和特性,我们进行了传热综合实验。

实验目的:通过实验研究不同材料的导热性能,探究传热的规律,加深对传热知识的理解。

实验仪器和材料:1.导热仪:用于测量不同材料的导热系数。

2.热平衡仪:用于测量不同材料的热平衡状态。

3.热导率测定装置:用于测量材料的热导率。

4.不同材料样品:如金属、塑料、木材等。

实验步骤:1.准备不同材料的样品,并测量其初始温度。

2.将样品放入导热仪中,测量不同时间下样品的温度变化,并记录数据。

3.将样品放入热平衡仪中,观察不同材料的热平衡状态,并记录数据。

4.使用热导率测定装置,测量不同材料的热导率,并记录数据。

实验结果和数据处理:根据实验所得数据,我们进行了数据处理和分析,得出了以下结论:1.不同材料的导热系数存在明显差异。

金属材料具有较高的导热系数,而塑料和木材等非金属材料的导热系数较低。

这是因为金属材料中的自由电子具有很高的导热能力,而非金属材料中的分子运动受限,导致热的传递较慢。

2.不同材料的热平衡状态存在差异。

通过观察热平衡仪中的样品,我们可以发现金属材料的热平衡状态较快,而非金属材料的热平衡状态较慢。

这是由于金属材料的导热性能好,能够迅速将热量传递到周围环境,而非金属材料的导热性能较差,导致热平衡状态的达到需要更长的时间。

3.不同材料的热导率也存在差异。

热导率是材料传导热量的能力的物理量,是描述材料导热性能的重要指标。

通过测量不同材料的热导率,我们可以得出不同材料导热性能的大小关系,并进一步验证了导热系数的差异。

通过以上实验和数据处理,我们深入了解了传热的规律和特性。

不同材料的导热性能受材料本身的性质和结构等因素影响,这对于工程领域的材料选择和热传导问题的解决具有重要意义。

在实际应用中,我们可以根据不同需求选择合适的材料,以达到更好的热传导效果。

传热实验实验报告数据处理

传热实验实验报告数据处理

传热实验实验报告数据处理传热实验实验报告数据处理一、实验目的本次传热实验的目的是通过测量不同材料和不同几何形状的物体在稳态条件下的温度分布,了解传热过程中各种因素对传热速率和传热方式的影响。

二、实验原理本次实验采用导热板法进行测量,即在物体表面放置一块导热板,通过测量导热板两端的温度差来计算物体表面的温度分布情况。

导热板法适用于固体材料,其原理是利用物质内部分子间相互作用力使能量自高温区向低温区传递。

当物质内部达到稳定状态时,能量自然会达到平衡状态。

三、实验步骤1. 准备工作:将所需材料(如铜、铝、钢等)制成不同几何形状(如圆柱形、球形等)。

2. 将导热板放置在试样表面,并记录下导热板两端的温度差。

3. 重复步骤2,直至记录到试样表面各点的温度差。

4. 对于每个试样,重复步骤2-3,记录不同时间下的温度分布情况。

5. 根据实验数据计算出不同试样的导热系数和传热速率。

四、实验数据处理1. 温度差计算:将导热板两端的温度差值除以导热板长度得到温度梯度。

例如,若导热板长度为L,两端温度分别为T1和T2,则温度梯度为(T2-T1)/L。

2. 传热速率计算:根据实验数据可得到试样表面各点的温度分布情况,利用傅里叶传热定律计算出传热速率。

公式如下:q=-kA(dT/dx)其中,q表示单位时间内通过物体某一截面的能量流量,k表示物体的导热系数,A表示截面积,(dT/dx)表示温度梯度。

3. 导热系数计算:根据传热速率公式可得到物体的导热系数。

公式如下:k=qL/(AΔT)其中,q表示单位时间内通过物体某一截面的能量流量,L表示能量流动方向上的长度,A表示截面积,ΔT表示两端温差。

五、实验结果分析根据实验数据处理结果,我们可以得到不同材料和几何形状的物体的导热系数和传热速率。

通过比较不同物体的导热系数和传热速率,可以得出以下结论:1. 不同材料的导热系数存在差异,一般来说金属类材料的导热系数较高。

2. 不同几何形状的物体传热速率也存在差异,一般来说球形物体传热速率最快。

传热实验数据处理完整版

传热实验数据处理完整版
空气平均流量Vtm(m3/h)
空气平均流速utm(m/s)
空气在平均温度时的物性
ρm(kg/m3)
μm*10^5(Pa·s)
λm*10^2(W/m·℃)
Cp(kJ/kg·℃)
空气进出口温度之差t2-t1(℃)
26
壁面和空气的温差tw-tm(℃)
空气得到的热量Q(kW)
空气侧对流传热系数αi(W/m2.℃)
Re
Nu
Pr
Nu/(Pr^
Nu0
Nu/Nu0
图三
图四
图五
空气平均流量Vtm(m3/h)
空气平均流速utm(m/s)
空气在平均温度时的物性
ρm(kg/m3)
μm*10^5(Pa·s)
λm*10^2(W/m·℃)
Cp(kJ/kg·℃)
空气进出口温度之差t2-t1(℃)
36
壁面和空气的温差tw-tm(℃)
空气得到的热量Q(kW)
空气侧对流传热系数αi(W/m2.℃)
Re
Nu
Pr
Nu/(Pr^
Nu/(Pr^
图一
图二
表二
强化套管换热器数据
传热管内径:18mm传热管有效长度:1m冷流体:空气 热流体:水蒸气
序号
1
2
3
4
5
6
空气流量读数P(kPa)
空气入口温度t1(℃)
空气出口温度t2(℃)
壁温tw(℃)
空气在t1时的密度ρt1(kg/m3)
空气平均温度tm(℃)
空气在入口处流量Vt1(m3/h)
传热实验数据处理
五、实验数据记录及处理
表一
简单套管换热器数据
传热管内径:18mm传热管有效长度:1m冷流体:空气热流体:水蒸气

传热实验

传热实验

实验 裸管和绝热管传热实验一、实验目的1、加深对传热过程基本原理的理解2、掌握解决机理复杂的传热过程的实验研究方法和数据处理方法。

3、测定裸管的传热系数、保温材料的导热系数及空气保温管的有效导热系数二、实验原理1.裸蒸汽管当蒸汽管外壁温度T w 高于周围空间温度T a 时,管外壁将以对流和辐射两种方式向周围空间传递热量。

Q c = αc A w (T 1 -T 4) (1) 式中:A w — 裸蒸汽管外壁总给热面积,m 2;αc - 管外壁向周围无限空间自然对流时的给热系数,W · m – 2 · K – 1。

管外壁以辐射方式给出热量的速率为Q R = αR A w (T 1-T 4) (2)αR 称为管外壁向周围无向空间辐射的给热系数,W · m – 2 · K – 1。

因此,管外壁向周围空间因自然对流和辐射两种方式传递的总给热速率为Q = Q c + Q R (3) Q = (αc + αR ) A w (T 1-T 4) (4) 令α = αc + αR ,则裸蒸汽管向周围无限空间散热时的总给热速率方程可简化表达为Q = α A w (T 1-T 4) (5)Α—壁面向周围无限空间散热时的总给热系数,W · m – 2 · K – 1。

2.固体材料保温管固体绝热材料圆筒壁的内径为d ,外径为d ′,测试段长度为L ,内壁温度为T 2,外壁温度为T ′2’,则根据导热基本定律dd T T L T T A Q 'Ln'2)(22'22-=-=λπδλ(6) 式中d 、d ′和L 均为实验设备的基本参数,只要实验测得T 2、T ′2’和Q 值,即可按上式得出固体绝热材料导热系数的实验测定值,即dd T T L Q 'Ln )'(222-=πλ (7)3.空气夹层保温管由于两壁面靠得很近,冷热壁面的热边界层相互干扰。

化工原理传热实验数据处理

化工原理传热实验数据处理

长春工业大学化工原理传热试验数据处理化学工程学院高分子材料与工程专业090604班自己做的,如有错误,敬请谅解六、原始数据记录直管换热加混合器换热管内径d=0.021m,长度L=1.25m 数据处理(1)对于直管换热器以第四组数据为例计算Δt= t2-t1=72.40℃-58.30℃=14.10℃Δtm= 2211ln12t tw t tw t t --- = 40.7200.9930.5800.99ln 10.14-- = 33.15℃查表得ρ=1.09㎏/㎡ Cp=1.005㎏/㎏·K λ=27.28mol/m ·Kμ=18.85uPa ·s根据公式Vs=26.2Δp^0.54=26.2×0.93^0.54m ³/h=25.19 m ³/h 换热管截面积S=πd ²/4=3.14×0.021 ²/4m ²=0.000346m ² 那么u=Vs/S=25.19/0.000346/3600m/s=20.23m/sQ=W c p (t2-t1)/3600=ρVs c p (t2-t1)/3600 =1.09×25.19×1.005×14.10/3600kW =0.1089kW=108.9W又Q=αA Δtm A=πdL=3.14×0.021×1.25= 0.082467 得α=Q/(A Δtm )=108.9/( 0.082467×33.15)=39.56W/㎝²·℃Re=du ρ/μ=0.021×20.23×1.09/18.85×1000000=24560.54Pr=Cp μ/λ=1.005×18.85/1000000/27.28=0.694Nu=αd/λ=39.56×0.021/27.28=30.45 =0.864Nu/=35.233(2)对于直管换热器 以第五组数据为例计算Δt= t2-t1=83.30℃-63.30℃=20.00℃Δtm= 2211ln12t tw t tw t t --- = 30.8300.9930.6320.99ln 00.20-- =24.18℃查表得ρ=1.08㎏/㎡ Cp=1.009㎏/㎏·K λ=28.12mol/m ·Kμ=19.28uPa ·s 根据公式4.0Pr 4.0PrVs=26.2Δp^0.54=26.2×0.54^0.54m ³/h=18.78 m ³/h换热管截面积S=πd ²/4=3.14×0.021 ²/4m ²=0.000346m ² 那么u=Vs/S=18.78/0.000346/3600m/s=15.08m/sQ=W c p (t2-t1)/3600=ρVs c p (t2-t1)/3600 =1.08×18.78×1.009×20.00/3600kW =0.11372kW=113.72W又Q=αA Δtm A=πdL=3.14×0.021×1.25= 0.082467得α=Q/(A Δtm )=113.72/( 0.082467×24.18)=57.05W/㎝²·℃Re=du ρ/μ=0.021×15.08×1.08/19.28×1000000=17739.91Pr=Cp μ/λ=1.005×19.28/1000000/28.12=0.692Nu=αd/λ=57.05×0.021/28.12=42.61 =0.8634.0PrNu/ =49.375直管换热加混合器4.0Pr根据以上计算得其他组数据如下根据以上计算得其他组数据如下数据分析(1)根据以上数据在双对数坐标系上绘出Nu/Pr^0.4-Re的关系线如下(2)直管换热传热膜半经验关联式为Nu=0.008Re0.84Pr0.4加混合器传热膜半经验关联式为Nu=0.001 Re1.08Pr0.4(3)对于直管换热由公式:Prm n=可以看出Nu AReA=0.008,m=0.84将实验得到关联式数据的与公认的关联式相比较:A的百分差:(0.023-0.008)/0.023=65.2%m的百分差:(0.84-0.8)/0.8=5%对于加混合器换热由公式:Prm n=可以看出A=0.001,m=1.08Nu ARe将实验得到关联式数据的与公认的关联式相比较:A的百分差:(0.023-0.001)/0.023=95.7%m的百分差:(1.08-0.8)/0.8=35%。

传热实验数据处理

传热实验数据处理

传热实验数据处理
传热实验数据处理是实验过程中的一个重要环节,对于得到准确的实验结果和结论具有决定性作用。

一般来说,传热实验数据处理包含以下几个步骤:
一、数据采集
在进行传热实验之前,需要设计合理的实验方案,包括试验内容、试验参数、试验条件等。

在实验过程中,应根据设计方案准确地采集实验数据,包括温度、时间、压力、电压等参数。

二、数据分析
数据分析是传热实验数据处理的重要步骤之一,可以根据采集的数据进行曲线分析,包括曲线拟合、趋势分析、波动分析等。

通过对实验数据进行分析,可以得到数据之间的联系和规律,为下一步的数据处理提供参考。

三、数据处理
数据处理是对传热实验数据进行分类、筛选、差错检查、平均处理等步骤,目的是将数据转化成可靠的数字结果。

在数据处理过程中,应注意去除异常数据、指定数据有效范围、使用正确的统计方法等。

四、数据解读
在传热实验数据处理中,数据解读是最后一个步骤,也是非常重要的。

数据解读的目的是根据处理后的数据得出实验结果和结论,有效地指导实验中应用和推广。

在数据解读过程中,应关注数据之间的内在联系和规律,尽量避免人为主观因素的干扰。

综上所述,传热实验数据处理是实验中不可缺少的一个环节,需要进行科学、准确、可靠的数据采集、分析、处理和解读。

只有通过科学的数据处理方法,才能得出客观、准确、可靠的实验结论,为传热学的研究和应用提供有力支持。

化工原理传热实验报告数据处理

化工原理传热实验报告数据处理

化工原理传热实验报告数据处理一、实验原理及设备传热实验是研究物体之间热量传递规律的一项重要实验。

通过将两个温度不同的物体放在一起,实验者可以观察到热量从高温处流入低温处的过程,了解热量传递过程的基本规律。

传热实验设备一般包括热源、加热试样、冷却试样、温度传感器、数据采集仪等部分。

本次实验选用了著名的皮尔逊方块,制作成4块不同材质、不同面积的样品,放置在不同位置的水槽中进行热传递实验。

使用热电偶连接到数据采集仪上,记录样品在不同位置、不同时间下的温度变化情况。

二、实验操作及结果处理1.样品制作按照实验要求,制作了4块皮尔逊方块。

分别由铜、铝、塑料和木头材料制成,每块样品的底面积为$A=10cm^2$,高度为$h=2cm$。

制作完成后对样品进行了称重、测量底面积和高度等工作,得到各样品的物理参数如表1所示。

| 材质 | 底面积$A/cm^2$ | 高度$h/cm$ | 质量$m/g$ | 密度$\rho/g·cm^{-3}$ || ---- | ------------ | --------- | ------- | ------------ || 铜 | 10 | 2 | 51.23 | 8.96 || 铝 | 10 | 2 | 17.80 | 2.70 || 塑料 | 10 | 2 | 5.60 | 1.20 || 木头 | 10 | 2 | 3.52 | 0.62 |2.加载试样并测量温度将实验装置接通电源,确定水槽中的水温为恒定温度,同时通过调节电源电压来控制热源的输出功率。

将4个样品放置在4个不同的位置,使用热电偶在每个样品处测量温度。

记录下每个样品在不同时间下的温度变化情况,如表2所示。

| 时间$t/min$ | 位置1(铜)/℃ | 位置2(铝)/℃ | 位置3(塑料)/℃ | 位置4(木头)/℃ || ---------- | ------------ | ------------ | ------------ | ------------ || 0 | 80.3 | 80.3 | 80.3 | 80.3 || 2 | 78.4 | 77.9 | 76.8 | 74.8 || 4 | 76.5 | 75.6 | 72.8 | 68.5 || 6 | 74.6 | 73.3 | 68.8 | 62.5 || 8 | 72.4 | 70.8 | 64.8 | 57.5 || 10 | 70.3 | 68.2 | 60.8 | 52.6 || 12 | 68.2 | 65.5 | 56.8 | 47.9 || 14 | 66.1 | 62.9 | 52.8 | 43.2 || 16 | 64.0 | 60.3 | 48.8 | 38.6 || 18 | 62.0 | 57.9 | 44.8 | 34.1 || 20 | 59.9 | 55.6 | 40.8 | 29.8 |3.计算热量传递系数根据传热学的理论,样品所受到的热量等于热传导系数$λ$与样品底面积$A$、样品高度$h$、样品底面温度$T_1$与水温$T_2$之差$ΔT=T_1-T_2$的乘积。

强化对流传热综合设计实验数据处理

强化对流传热综合设计实验数据处理

强化对流传热综合设计实验数据处理
对流传热综合设计实验数据处理是流体力学中非常重要的一部分,主要是通过实验获得数据,然后对数据进行分析处理,以便更好地理解和优化流动。

下面是强化对流传热综合设计实验数据处理的方法:
1. 实验设计:在进行实验时需要进行合理的实验设计,包括确定实验对象和实验条件等。

通过合理设计实验可以获取更精确和可靠的数据。

2. 数据采集:实验过程中需要采集相关数据,包括流量、速度、温度、压力等参数。

在采集数据时需要注意数据的准确性和完整性。

3. 数据处理:采集到的数据需要进行处理和分析,包括数据的清洗、归一化和统计分析等。

通过处理数据可以得到更准确和可靠的结果。

4. 模型建立:通过分析处理后的数据,可以建立相应的模型,包括数值模型和物理模型等。

以便更好地理解和优化流动。

5. 结果验证:最后需要对建立的模型进行验证,以验证模型的可靠性和准确性。

如果模型与实际情况基本一致,则说明实验数据处理正确,模型可靠。

综上所述,强化对流传热综合设计实验数据处理的关键在于实验设计的合理性,数据采集的准确性和完整性,数据处理的精确度,模型建立和结果验证的有效性。

莱帕克三管传热实验报告数据处理

莱帕克三管传热实验报告数据处理

莱帕克三管传热实验报告数据处理一、实验目的通过莱帕克三管传热实验,掌握传热实验的基本原理和方法,了解不同管道结构对传热效果的影响。

二、实验原理莱帕克三管传热实验是利用三根同心圆柱管道进行传热实验,其中内外两根圆柱分别为加热和冷却管道,中间一根圆柱为绝缘层。

通过测量加热管道的加热功率、冷却水流量和温度等参数,计算出传热系数和温度分布等数据。

三、实验步骤1. 将莱帕克三管传热装置放在平稳桌面上,并接好电源和水源。

2. 调节加热器电源,使得加热器输出功率为100W,并记录下此时加热器表面温度。

3. 打开冷却水阀门,调节冷却水流量为0.5L/min,并记录下进出水口的温度差。

4. 开始记录各个参数的数据:包括加热器功率、表面温度、冷却水流量及进出口温度差等参数。

5. 每隔5分钟记录一次数据,连续记录30分钟。

6. 实验结束后,关闭冷却水阀门和加热器电源,将实验装置拆卸并进行清洗。

四、实验数据处理1. 计算加热器的加热功率P(W):P = U × I其中U为加热器电压,I为加热器电流。

2. 计算传热系数h(W/m²K):h = P / (π × D × L × ΔT)其中D为内管直径,L为内管长度,ΔT为冷却水进出口温度差。

3. 绘制温度分布图:根据不同位置的温度数据绘制出温度分布图。

五、实验结果分析通过对实验数据的处理和分析,得到了加热功率、传热系数和温度分布等参数。

从数据中可以发现不同管道结构对传热效果有着很大的影响。

例如,在相同条件下,内管直径越大、长度越长,则传热系数越小;而冷却水流量越大,则传热系数越大。

此外,在不同位置处的温度也有所差异,可以通过绘制温度分布图来观察不同位置处的温度变化情况。

六、实验结论通过莱帕克三管传热实验,我们可以得到不同管道结构对传热效果的影响。

同时,通过数据处理和分析,可以得到加热功率、传热系数和温度分布等参数,为后续的传热实验提供了参考依据。

传热实验数据处理

传热实验数据处理

58.5828717 11.98541 41.80935618 12804.149 0.6996917
50.9999088 10.35773 36.39755598 11065.28 0.6996917
42.1947325 8.474728 30.11348794 9053.6475 0.6996917
1.006628 1.001656
0.0209245 0.0301143
换热计算表
1.011596
l=1.25m
ρ(进口)=1.085916kg*m-3
qm=
换热速率Q=
u
{ρ(进口)*qv}
{qm*Cp*△ t/3600}
/kg*h-1
Q/W
/m*s-1
61.42749926 376.16073 45.36653803
84.67353129 4.3730836 1.927747672
73.90636734 4.306938 1.868681856
64.99455113 4.2506204 1.812876949
56.80841 4.1853763 1.754412634
48.22928222 4.1073507 1.683310799
99.2818336 35.10377 71.29267061 38028.366 0.6988689
90.8958536 30.784782 65.27083471 33349.551 0.6988689
80.5149686 26.049199 57.81648996 28219.433 0.6988689
tw1
/oC
100.7 100.9 101.1 101.4 101.5 101.5 101.8

莱帕克三管传热实验报告数据处理

莱帕克三管传热实验报告数据处理

莱帕克三管传热实验报告数据处理背景传热是物体之间热量传递的过程,也是工程领域中非常重要的一个研究领域。

莱帕克三管传热实验是常用的传热实验之一,通过实验可以研究不同材料和流体在传热过程中的传热效果及机理。

本次实验中,我们使用了莱帕克三管传热装置,通过测量三个管道内部流体的温度变化,来研究传热效果并进行数据处理。

实验目的本次实验的目的是通过莱帕克三管传热实验,研究不同材料和流体在传热过程中的传热效果,并使用数据处理方法对实验数据进行分析,得出相应的结论。

实验装置与原理莱帕克三管传热装置由三个同心圆形管道组成,外径分别为D1、D2和D3,长度均为L。

实验中分别使用了三种不同材料的管道,标记为A、B和C。

实验原理如下:将热量从中心管道A传递到外部管道C,通过中间管道B接触,观察传热的过程和规律。

实验步骤1.将传热装置放置于实验台上,连接好冷却水源和加热装置。

2.使用热电偶测量和记录三个管道内部的温度,同时打开冷却水源和加热装置。

3.每隔一段时间,记录一次三个管道的温度,并记录实验时间。

4.实验结束后,关闭加热装置和冷却水源。

数据处理与分析根据实验记录的温度数据,可以进行进一步的数据处理和分析。

首先,我们可以绘制出时间-温度曲线图,直观地观察三个管道内部温度随时间的变化情况。

然后,我们可以计算出每个时间点下三个管道内温度的平均值,并绘制出平均温度随时间的变化曲线。

另外,我们还可以进一步分析不同管道的传热效果。

比较管道A、B、C的平均温度变化曲线,可以观察到不同材料和流体在传热过程中的差异。

同时,我们可以计算出传热速率,并比较三个管道的传热速率,以评估不同材料和流体的传热性能。

实验结果根据数据处理和分析的结果,我们得到了以下结论:1.管道A、B、C的平均温度随时间的变化曲线表明,在传热过程中,温度逐渐趋于稳定,且不同管道的温度趋势存在差异。

2.根据传热速率的计算结果,我们可以发现不同材料和流体的传热效果存在差异。

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27.972
34.482
42.569
空气平均流速utm(m/s)
15.575
19.474
24.329
30.549
37.660
46.492
空气在平均温度时的物性
ρm(kg/m3)
1.063
1.068
1.069
1.068
1.064
1.051
μm*10^5(Pa·s)
2.001
1.995
1.993
1.994
序号
1
2
3
4
5
6
空气流量读数∆P(kPa)
0.34
0.53
0.83
1.32
2.03
3.15
空气入口温度t1(℃)
34.4
32.7
32.8
34.4
37.5
43.9
空气出口温度t2(℃)
82.1
81.1
80.1
79.1
78.7
79.9
壁温tw(℃)
64.5
64.4
64.4
64.6
64.7
65.1
空气在t1时的密度ρt1(kg/m3)
五、实验数据记录及处理
表一
简单套管换热器数据
传热管内径:18mm传热管有效长度:1m冷流体:空气热流体:水蒸气
序号
1
2
3
4
5
6
空气流量读数∆P(kPa)
0.51
0.78
1.3
2
3.12
4.79
空气入口温度t1(℃)
30.6
32.3
33.8
36.4
38.9
44.4
空气出口温度t2(℃)
64.1
63.7
1.005
空气进出口温度之差t2-t1(℃)
33.5
31.4
28.8
26
23.4
19.9
壁面和空气的温差tw-tm(℃)
15.95
15.6
15.3
14.7
13.6
9.95
空气得到的热量Q(kW)
0.176
0.203
0.239
0.266
0.296
0.306
空气侧对流传热系数αi(W/m2.℃)
195.330
0.696
0.695
0.695
Nu/(Pr^0.4)
144.415
169.899
204.007
234.988
282.297
395.480
Nu/(Pr^0.3)
139.276
163.850
196.742
226.612
272.224
381.326
图一
图二
表二
强化套管换热器数据
传热管内径:18mm传热管有效长度:1m冷流体:空气热流体:水蒸气
230.195
276.554
319.563
385.112
544.821
Re
18990.203
23315.290
29937.360
36707.543
45340.885
54682.901
Nu
124.930
146.965
176.464
203.233
244.112
341.832
Pr
0.696
0.696
0.696
1.149
1.155
1.155
1.149
1.137
1.113
空气平均温度tm(℃)
58.25
56.9
56.45
56.75
58.1
61.9
空气在入口处流量Vt1(m3/h)
13.234
16.523
20.677
26.076
32.337
40.281
空气平均流量Vtm(m3/h)
14.261
17.831
22.276
20.045
25.877
32.097
40.089
49.673
空气平均流量Vtm(m3/h)
17.102
21.075
27.092
33.446
41.593
51.230
空气平均流速utm(m/s)
18.678
23.017
29.589
36.528
45.426
55.951
空气在平均温度时的物性
ρm(kg/m3)
1.101
1.099
1.098
1.094
1.090
1.077
μm*10^5(Pa·s)
1.949
1.952
1.953
1.959
1.965
1.983
λm*10^2(W/m·℃)
2.814
2.819
2.821
2.830
2.840
2.869
Cp(kJ/kg·℃)
1.005
1.005
1.005
1.005
1.005
62.6
62.4
62.3
64.3
壁温tw(℃)
63.3
63.6
63.5
64.1
64.2
64.3
空气在t1时的密度ρt1(kg/m3)
1.163
1.157
1.151
1.141
1.132
1.112
空气平均温度tm(℃)
47.35
48
48.2
49.4
50.6
54.35
空气在入口处流量Vt1(m3/h)
16.208
6.25
7.5
7.95
7.85
6.6
3.2
空气得到的热量Q(kW)
0.202
0.257
0.315
0.373
0.422
0.450
空气侧对流传热系数αi(W/m2.℃)
571.662
606.961
700.088
840.549
1131.131
2486.941
Re
14895.979
18764.809
23501.410
1770.672
Nu0
97.046
119.204
145.650
178.096
213.097
252.208
Nu/Nu0
3.657
3.173
2.999
2.942
3.297
6.063
图三
图四
图五
2.001
2.019
λm*10^2(W/m·℃)
2.899
2.889
2.885
2.888
2.898
2.928
Cp(kJ/kg·℃)
1.005
1.005
1.005
1.005
1.005
1.005
空气进出口温度之差t2-t1(℃)
47.7
48.4
47.3
44.7
41.2
36
壁面和空气的温差tw-tm(℃)
29461.052
36048.127
43584.003
Nu354.92137.205436.762
523.968
702.554
1529.099
Pr
0.694
0.694
0.694
0.694
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Nu/(Pr^0.4)
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813.181
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