四川大学化工原理实验数据处理——传热实验(excel 2003)

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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。

化工原理传热实验

化工原理传热实验

一、实验名称冷空气-蒸汽的对流传热实验二、实验目的(1)测定冷空气-蒸汽在套管换热器中的总传热系数K 。

(2)测定冷空气在光滑套管内的给热系数。

(3)测定冷空气在螺旋套管内的给热系数。

(4)比较冷空气在光滑套管内和螺旋套管内的传热性能,绘制Nu 与Re 之间的关系曲线。

(5)熟悉温度、流量等化工测试仪表的使用。

三、实验原理(1)冷空气-蒸汽的传热速率方程: m Q KA t =∆1212ln m t t t t t ∆-∆∆=∆∆21()v p Q q c t t ρ=-实验测得冷空气流量v q 、冷空气进出换热器的温度12t t 、;蒸汽在换热器内温度T ,可得K 。

(2)总热阻为1112211m bd d K h kd h d =++ 冷空气走管程,由于蒸汽2h 较大,k 较大,可忽略后两项,即1h K ≈。

(3)流体在圆形直管中强制对流时,'Re Pr mn Nu C =其中11h d Nu k =,Re du ρμ=,1Pr p c k μ=。

对冷空气而言,在较大温度范围内Pr 基本不变,取0.7;流体加热,0.4n =,可简化为Re mNu C =,改变流量,Re Nu 、改变,双对数坐标下作Re Nu 和关系是一条直线,拟合此直线方程,即为Re Nu 和的准数方程。

四、实验装置图及主要设备(包括名称、型号、规格)(1)实验装置示意图如下图所示(冷空气走管程):图1 对流传热实验装置示意图1-涡轮流量计;2,3,7,10-球阀;4,5,8,9,11,12,14,15,18,19-温度传感器;6-冷凝水收集杯;13-蒸汽发生器;16-闸阀;17-消音器;20-风机;1#,2#-换热器(2) 设备及仪表。

设备:风机、蒸汽发生器、普通套管换热器、螺旋套管换热器、消音器。

仪表:气体涡轮流量计、差压变送器、温度变送器、温度控制器、无纸记录仪、液位计。

五、实验步骤(1)熟悉传热实验装置及仪表使用,检查设备,做好实验操作准备。

化工原理实验报告(传热)

化工原理实验报告(传热)

化工原理实验报告(传热)
实验名称:传热实验
实验目的:掌握传热原理,测定传热系数。

实验原理:传热是指热能从物体的高温区域传递到物体的低温区域的过程。

传热方式
主要有三种,分别是传导、对流和辐射。

传导是指物质内部由高温区传递热量到低温区的过程。

传导的速率与传导材料的种类、厚度、温度差等因素有关。

对流是指由于物流的运动而引起的热量传递过程。

对流的速率与流动速度、流动形式
等因素有关。

辐射是指物体之间通过电磁波传递热量的过程。

辐射的速率与物体温度、表面特性等
因素有关。

实验仪器:传热实验装置、数显恒温槽、数显搅拌器、功率调节器、电热水壶、测温仪、电阻丝、保温材料等。

实验步骤:
1、将传热实验装置放入数显恒温槽内,开启电源,将温度恒定在80℃左右。

2、将试样加热,使其温度达到与恒温槽内温度一致。

3、将试样放入传热实验装置中,开始实验。

4、在实验过程中,保持搅拌器的匀速转动,确保传热速率的稳定。

5、记录实验数据,计算传热系数。

实验结果:
本实验测定的传热系数为:λ=10.2 W/m•K
通过本次实验,我们掌握了传热原理和测定传热系数的方法,同时也了解了传导、对
流和辐射三种传热方式的特点及其影响因素。

实验结果表明,传热系数是物体传热速率的
量化表示,对于不同的物体和温度差,传热系数是不同的,因此在具体实际应用中需要根
据实际情况进行调整。

化工原理实验报告(传热)

化工原理实验报告(传热)

北京化工大学化工原理实验报告传热膜系数测定实验院(部):化学工程学院专业:化学工程与工艺班级:化工1005*名:*** 2010011136同组人员:王彬刘玥波方郡实验名称:传热膜系数测定实验实验日期: 2012.11.28传热膜系数测定实验一、摘要本实验以套管换热器为研究对象,以冷空气及热蒸汽为介质,冷空气走黄铜管内,即管程,热蒸汽走环隙,即壳程,研究热蒸汽与冷空气之间的传热过程。

通过测得的一系列温度及孔板压降数值,分别求得正常条件和加入静态混合器后的强化条件下的对流传热膜系数α及Nu ,做出lg (Nu/Pr0.4)~lgRe 的图像,分析出传热膜系数准数关联式Nu=ARemPr0.4中的A 和m 值。

关键词:对流传热 Nu Pr Re α A 二、实验目的1、掌握传热膜系数α及传热系数K 的测定方法;2、通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数A 和指数m 、n 的方法;3、通过实验提高对准数关系式的理解,并分析影响α的因素,了解工程上强化传热的措施。

三、实验原理黄铜管内走冷空气,管外走100℃的热蒸汽,壁内侧热阻1/α远远大于壁阻、垢阻及外侧热阻,因此研究传热的关键问题是测算α,当流体无相变时对流传热准数关系式的一般形式为:p n m Gr A Nu Pr Re ⋅⋅=对于强制湍流有: n m A Nu Pr Re =用图解法对多变量方程进行关联,要对不同变量Re 和Pr 分别回归。

本实验可简化上式,即取n=0.4(流体被加热)。

在两边取对数,得到直线方程为Re lg lg Pr lg4.0m A Nu+= 在双对数坐标中作图,求出直线斜率,即为方程的指数m 。

在直线上任取一点函数值代入方程中,则可得到系数A ,即mNuA RePr4.0=其中 λαλμμρdNu Cp du ===,Pr ,Re 实验中改变空气的流量,以改变Re 值。

根据定性温度计算对应的Pr 值。

同时,由牛顿冷却定律,求出不同流速下的传热膜系数值,进而求得Nu 值。

(化工原理实验)传热实验

(化工原理实验)传热实验

系统漏热
实验操作误差
实验系统可能存在漏热现象,导致热量损 失,从而影响实验结果的准确性。
实验操作过程中的人为因素,如操作不规 范、记录数据不准确等,也可能引入误差 。
减小误差方法
选择高精度测量设备
使用高精度温度传感器和测量设备,提高温 度测量的准确性。
加强系统保温措施
对实验系统采取良好的保温措施,减少热量 损失,降低漏热对实验结果的影响。
确保实验装置密封良好,防止热量散 失;保持热流体和冷流体的流量稳定, 以获得准确的实验结果。
实验流程
启动加热器,使热流体循环流动;启动冷却 器,使冷流体循环流动;记录热流体和冷流 体的进出口温度;计算传热系数并分析结果 。
02
实验操作与步骤
实验准备工作
熟悉实验装置
了解传热实验装置的结构、 功能和使用方法,包括加 热器、冷却器、温度计、 流量计等。
冷却操作
在加热过程中,适时打开冷却 器对传热介质进行冷却,以控 制实验过程中的温度波动。
数据记录
在实验过程中,定时记录温度 、流量等关键参数的变化情况

数据记录与处理
数据整理
将实验过程中记录的数据进行整理, 包括温度、流量等参数的变化曲线和 数值表格。
数据分析
根据整理的数据,分析传热实验过程 中的传热效率、热损失等关键指标。
准备实验材料
根据实验要求准备所需的 传热介质(如水、油等) 和实验样品。
检查实验设备
确保实验设备的完好和正 常运行,如检查加热器的 加热功率、冷却器的冷却 效果等。
实验操作过程
安装实验装置
按照实验要求正确安装传热实验装置 ,包括加热器、冷却器、温度计、流
量计等,确保装置密封良好。

化工原理实验传热实验报告

化工原理实验传热实验报告

化工原理实验传热实验报告化工原理实验传热实验报告一、引言传热是化工过程中不可或缺的环节,对于提高反应速率和产品质量具有重要意义。

为了研究传热现象,我们进行了一系列的实验。

本实验旨在通过传热实验,探究传热的基本原理和影响因素,为化工过程的优化提供理论依据。

二、实验目的1. 了解传热的基本原理和传热方式;2. 掌握传热实验的基本方法和技巧;3. 分析传热过程中的影响因素。

三、实验原理1. 传热方式传热主要有三种方式:传导、对流和辐射。

传导是通过物质内部的分子传递热量,对流是通过流体的运动传递热量,辐射是通过电磁波传递热量。

2. 传热方程传热过程可以用传热方程来描述,常见的传热方程有热传导方程、牛顿冷却定律和斯特藩-玻尔兹曼定律。

热传导方程描述了传导过程中的热量传递,牛顿冷却定律描述了对流过程中的热量传递,斯特藩-玻尔兹曼定律描述了辐射过程中的热量传递。

3. 传热系数传热系数是描述传热能力的物理量,它与传热介质的性质和传热过程中的条件有关。

传热系数越大,传热能力越强。

四、实验装置和步骤1. 实验装置本实验采用了传热实验装置,包括传热试验台、传热介质、传热表面、传热源和传热计等。

2. 实验步骤(1)将传热试验台接通电源,使传热源加热。

(2)调节传热介质的流量和温度。

(3)通过传热计测量传热过程中的温度变化。

(4)记录实验数据,并进行数据处理和分析。

五、实验结果与分析通过实验测得的数据,我们可以计算传热系数和传热速率,进而分析传热过程中的影响因素。

1. 传热系数传热系数与传热介质的性质、传热表面的形状和条件有关。

通过实验数据的处理,我们可以计算得到传热系数,并与理论值进行比较,从而评估传热实验的准确性和可靠性。

2. 传热速率传热速率是描述传热过程中热量传递的快慢程度的物理量。

通过实验数据的处理,我们可以计算得到传热速率,并分析传热过程中的传热效率和能耗。

六、实验总结通过本次传热实验,我们深入了解了传热的基本原理和传热方式,掌握了传热实验的基本方法和技巧。

(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。

化工原理传热实验报告

化工原理传热实验报告

化工原理传热实验报告化工原理传热实验报告引言:传热是化工工程中非常重要的一项基础工艺,它涉及到许多化工过程中的关键环节,如加热、冷却、蒸发等。

为了深入了解传热过程的原理和规律,我们进行了一系列的传热实验。

本报告将从传热的基本概念、实验装置、实验方法和实验结果等方面进行详细阐述。

一、传热的基本概念传热是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。

传热可以通过三种方式进行:传导、对流和辐射。

传导是指热量通过物质内部的分子振动和碰撞传递,对流是指热量通过流体的流动传递,而辐射则是指热量通过电磁波辐射传递。

在化工过程中,这三种方式常常同时存在,因此对传热过程进行深入研究具有重要意义。

二、实验装置我们设计了一个简单的传热实验装置,包括一个加热器、一个冷却器和一个温度计。

加热器用来提供热源,冷却器则用来吸收热量。

温度计用来测量加热器和冷却器的温度变化。

实验装置的设计合理与否将直接影响到实验结果的准确性。

三、实验方法在实验开始之前,我们首先将实验装置中的冷却器和加热器置于同一温度下,以确保初始温度相同。

然后,我们将加热器加热至一定温度,同时记录加热器和冷却器的温度变化。

在记录温度变化的同时,我们还测量了环境温度和湿度等因素,以排除外界环境对实验结果的影响。

四、实验结果通过实验,我们得到了加热器和冷却器的温度变化曲线。

根据温度变化曲线,我们可以计算出传热速率和传热系数等参数。

实验结果表明,在传热过程中,传热速率与温度差成正比,与传热面积和传热系数成反比。

此外,传热速率还受传热介质的性质和流速等因素的影响。

五、实验分析通过对实验结果的分析,我们可以得出一些结论。

首先,传热速率与温度差成正比,这是因为温度差越大,热量传递的驱动力越大,传热速率也就越快。

其次,传热速率与传热系数成反比,这是因为传热系数越大,热量传递的效率越高,传热速率也就越快。

最后,传热速率还受传热介质的性质和流速等因素的影响,这需要进一步的研究和实验来探究。

化工原理传热实验报告

化工原理传热实验报告

化工原理传热实验报告实验目的,通过传热实验,掌握传热原理,了解传热过程中的热阻分析方法,掌握传热器件的性能参数测量方法。

实验仪器,传热实验装置、温度计、热电偶、电源、数字万用表、热导率仪等。

实验原理,传热是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程。

传热方式包括传导、对流和辐射。

传热实验主要通过测量传热器件在不同条件下的温度变化,来分析传热性能。

实验步骤:1. 将传热器件安装在传热实验装置上,并连接好相应的仪器。

2. 调节传热实验装置的工作状态,记录下初始温度。

3. 开始实验,观察传热器件在不同条件下的温度变化,记录数据。

4. 根据实验数据,计算传热器件的传热系数、传热阻等性能参数。

实验结果与分析:通过实验数据的记录和分析,我们得到了传热器件在不同条件下的温度变化曲线。

根据这些数据,我们计算得到了传热系数、传热阻等性能参数。

在实验过程中,我们发现传热器件的传热系数与传热面积、传热介质等因素有关。

传热阻则与传热介质的热导率、传热器件的结构等因素相关。

这些参数的测量和计算,对于传热器件的设计和优化具有重要意义。

结论:通过本次传热实验,我们深入了解了传热原理,掌握了传热器件性能参数的测量方法。

这对于我们今后在化工领域的工作和研究具有重要意义。

在实验中,我们也发现了一些问题和不足之处,例如在测量过程中温度波动较大,需要进一步改进实验方法和仪器精度,以提高实验数据的准确性。

总之,本次实验为我们提供了宝贵的经验和知识,对于我们的学习和成长具有重要意义。

希望在今后的学习和工作中,能够不断提高自己的实验技能,为化工领域的发展做出贡献。

化工原理 传热综合实验报告 数据处理

化工原理 传热综合实验报告 数据处理

化工原理 传热综合实验报告 数据处理七、实验数据处理1.蒸汽冷凝与冷空气之间总传热系数K 的测定,并比较冷空气以不同流速u 流过圆形直管时,总传热系数K 的变化。

实验时蒸汽压力:0.04MPa (表压力),查表得蒸汽温度T=109.4℃。

实验装置所用紫铜管的规格162mm mm φ⨯、 1.2l m =,求得紫铜管的外表面积200.010.060318576281.o S d l m m m ππ=⨯⨯=⨯⨯=。

根据24s sV V u A dπ==、0.012d m =,得到流速u ,见下表2: 表2 流速数据取冷空气进、出口温度的算术平均值作为冷空气的平均温度,查得冷空气在不同温度下的比热容p c 、黏度μ、热传导系数λ、密度ρ,如下表3所示:表3 查得的数据t 进/℃ t 出/℃ t 平均/℃()p c J kg ⋅⎡⎤⎣⎦℃ Pa s μ⋅ ()W m λ⋅⎡⎤⎣⎦℃ ()3kg m ρ-⋅ 22.1 77.3 49.7 10050.0000196 0.0283 1.093 24.3 80.9 52.6 1005 0.0000197 0.02851 1.0831 26.3 82.7 54.5 1005 0.0000198 0.02865 1.0765 27.8 83 55.4 1005 0.0000198 0.02872 1.0765 29.9 83.6 56.75 1005 0.0000199 0.02879 1.0699 31.8 83.7 57.75 1005 0.00002 0.02886 1.0666 33.7 83.8 58.75 1005 0.0000200 0.02893 1.0633 35.68459.81005 0.0000201 0.029 1.06根据公式()()=V s p s p Q m c t t c t t ρ=--出进出进、()()ln m T t T t t T t T t ---∆=--进出进出,求出Q序号 ()31sV m h -⋅ ()1u m s -⋅1 2.5 6.1402371072 5 12.280474213 7.5 18.420711324 10 24.560948435 12.5 30.701185536 15 36.841422647 17.5 42.98165975 82049.12189685和m t ∆,0S 已知,由0mQK S t =⋅∆,即可求出蒸汽冷凝与冷空气之间总传热系数K 。

化工原理实验报告传热

化工原理实验报告传热

化工原理实验报告传热化工原理实验报告:传热引言:传热是化工过程中不可或缺的一环,它涉及到热量的传递和转化。

在化工实验中,我们经常需要进行传热实验,以研究物质在不同温度下的传热特性。

本次实验旨在探究传热的基本原理,并通过实验数据分析,验证传热方程式的准确性。

实验目的:1. 了解传热的基本原理和传热方式;2. 掌握传热方程式的计算方法;3. 分析实验数据,验证传热方程式的准确性。

实验原理:传热是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。

根据传热方式的不同,传热可以分为三种形式:传导、对流和辐射。

传导是指热量通过物质内部的分子间传递。

在实验中,我们使用了传导传热的方式,通过热板将热量传递给试样,进而测量试样的温度变化。

传导传热的速率与试样的导热系数、面积、温度差以及传热距离有关。

实验步骤:1. 准备实验所需材料:热板、试样、温度计等;2. 将试样放置在热板上,并将温度计插入试样中;3. 打开热板,设置合适的温度,开始传热实验;4. 记录试样的初始温度和时间,随后每隔一段时间记录一次试样的温度;5. 实验结束后,整理实验数据,进行数据分析。

实验数据分析:通过实验记录的数据,我们可以计算出试样的传热速率、传热系数以及传热面积。

根据传热方程式,传热速率与传热系数、传热面积和温度差成正比。

通过对实验数据的处理,我们可以验证传热方程式的准确性。

实验结果表明,传热速率随着温度差的增大而增大,与传热系数和传热面积成正比。

这与传热方程式的预测结果一致。

同时,我们还可以根据实验数据计算出试样的导热系数,用以评估试样的传热性能。

实验总结:通过本次传热实验,我们深入了解了传热的基本原理和传热方式。

通过实验数据的分析,我们验证了传热方程式的准确性,并掌握了传热方程式的计算方法。

这对于化工工程师在实际工作中的传热设计和优化具有重要意义。

传热在化工过程中起着至关重要的作用。

通过深入研究传热原理和实验,我们可以更好地理解物质的传热特性,为化工工艺的设计和改进提供科学依据。

化工原理——传热实验

化工原理——传热实验

一、实验课程名称:化工原理二、实验项目名称:空气-蒸汽对流给热系数测定 三、实验目的和要求:1、 了解间壁式传热元件,掌握给热系数测定的实验方法。

2、 掌握热电阻测温的方法,观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象。

3、 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。

四、实验内容和原理实验内容:测定不同空气流量下进出口端的相关温度,计算α,关联出相关系数。

实验原理:在工业生产过程中,大量情况下,冷、热流体系通过固体壁面(传热元件)进行热量交换,称为间壁式换热。

如图(4-1)所示,间壁式传热过程由热流体对固体壁面的对流传热,固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热所组成。

达到传热稳定时,有()()()()m m W M W p p t KA t t A T T A t t c m T T c m Q ∆=-=-=-=-=221112222111αα (4-1)热流体与固体壁面的对数平均温差可由式(4—2)计算,()()()22112211ln W W W W m W T T T T T T T T T T -----=- (4-2)式中:T W 1 -热流体进口处热流体侧的壁面温度,℃;T W 2 -热流体出口处热流体侧的壁面温度,℃。

固体壁面与冷流体的对数平均温差可由式(4—3)计算,()()()22112211ln t t t t t t t t t t W W W W m W -----=- (4-3)式中:t W 1 - 冷流体进口处冷流体侧的壁面温度,℃;t W 2 - 冷流体出口处冷流体侧的壁面温度,℃。

热、冷流体间的对数平均温差可由式(4—4)计算,()()12211221m t T t T ln t T t T t -----=∆ (4-4)δTT W t W t图4-1间壁式传热过程示意图当在套管式间壁换热器中,环隙通以水蒸气,内管管内通以冷空气或水进行对流传热系数测定实验时,则由式(4-1)得内管内壁面与冷空气或水的对流传热系数,()()MW p t t A t t c m --=212222α (4-5)实验中测定紫铜管的壁温t w1、t w2;冷空气或水的进出口温度t 1、t 2;实验用紫铜管的长度l 、内径d 2,l d A 22π=;和冷流体的质量流量,即可计算α2。

化工原理实验之传热试验

化工原理实验之传热试验

江苏大学化工原理实验报告系别:制药工程班级:制药0902姓名:蔡建明学号:3090902054实验五 传热实验一、 实验目的:1、了解换热器的结构及用途。

2、学习换热器的操作方法。

3、了解传热系数的测定方法。

4、测定所给换热器的传热系数K 。

5、学习应用传热学的概念和原理取分析和强化传热过程,并实验之。

二、实验原理根据传热方程Q=KA Δt,只要测得传热速率Q 、有关各温度和传热面积,即可算出传热系数K 。

在实验中,利用加热空气和自来水通过列管式换热器来测定K ,只要测出空气的进出口温度、自来水进出口温度以及水和空气的流量即可。

在工作过程中,如不考虑热量损失,则加热空气放出的热量1Q 与自来水得到的热量2Q 应相等,但实际上因热损失的存在,此两热量不等,实验中以2Q 为准。

三、实验流程及设备本实验装置由列管换热器、风机、空气电加热器、管路、转子流量计、温度计等组成。

空气走管程,水走壳程。

列管式换热器的传热面积由管径、管数和管长进行计算。

四、实验步骤及操作要领1、熟悉设备流程,掌握各阀门、转子流量计和温度计的使用。

2、在实验开始时,先开水路,再开气路,最后再开加热器。

3、控制所需的气体和水的流量。

4、待系统稳定后,记录水的流量、进出口温度,记录空气的流量和进出口温度,记录设备的有关参数。

重复1次。

5、保持空气的流量不变,改变自来水的流量,重复第四步。

6、保持第四步水的流量,改变空气的流量,重复第四步。

7、实验结束后,关闭加热器、风机和自来水阀门。

五、实验数据记录和整理1、设备参数和有关常数m换热面积: 0.422、实验数据记录表六、实验结果及讨论1、求出换热器在不同操作条件下的传热系数. 答: 以第一组数据为例,计算过程如下:由m t KA Q ∆=,得mt A QK ∆=其中:A=0.42m ,s J t t C W Q c c /00.672)7.175.22(4200033.0)(12=-⨯⨯=-=C;C ,C;C ,C ;C,︒︒︒︒︒︒=-=-=∆=-=-=∆====9.107.176.2860.875.2210.1105.227.176.2810.1101212122121t T t t T t t t T TC t t t t t m ︒=-=∆∆∆-∆=∆80.369.1060.87ln 9.1060.87ln 1212 带入K 式,得K m W t A Q K m 2/65.4580.364.000.672=⨯=∆=2、对比不同操作条件下的传热系数,分析数值,你可得出什么结论?答:K 值总是接近热阻大的流体侧的α值,试验中,提高空气侧的α值以提高K 值。

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。

化工原理实验传热实验报告

化工原理实验传热实验报告

传热膜系数测定实验(第四组)一、实验目的1、了解套管换热器的结构和壁温的测量方法2、了解影响给热系数的因素和强化传热的途径3、体会计算机采集与控制软件对提高实验效率的作用4、学会给热系数的实验测定和数据处理方法二、实验内容1、测定空气在圆管内作强制湍流时的给热系数α12、测定加入静态混合器后空气的强制湍流给热系数α1’3、回归α1和α1’联式4.0Pr Re ⋅⋅=aA Nu 中的参数A 、a *4、测定两个条件下铜管内空气的能量损失二、实验原理间壁式传热过程是由热流体对固体壁面的对流传热,固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热三个传热过程所组成。

由于过程复杂,影响因素多,机理不清楚,所以采用量纲分析法来确定给热系数。

1)寻找影响因素物性:ρ,μ ,λ,c p 设备特征尺寸:l 操作:u ,βgΔT 则:α=f (ρ,μ,λ,c p ,l ,u ,βgΔT) 2)量纲分析ρ[ML -3],μ[ML -1 T -1],λ[ML T -3 Q -1],c p [L 2 T -2 Q -1],l [L] ,u [LT -1], βg ΔT [L T -2], α[MT -3 Q -1]]3)选基本变量(独立,含M ,L ,T ,Q-热力学温度) ρ,l ,μ, λ4)无量纲化非基本变量α:Nu =αl/λ u: Re =ρlu/μ c p : Pr =c p μ/λ βgΔT : Gr =βgΔT l 3ρ2/μ2 5)原函数无量纲化⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=223,,μρβλμμρλαtl g c lu F l p 6)实验Nu =ARe a Pr b Gr c强制对流圆管内表面加热:Nu =ARe a Pr 0.4 圆管传热基本方程: m t A K t T t T t T t T A K Q ∆⋅⋅=-----⋅=111221122111ln)()(热量衡算方程:)()(12322111t t c q T T c q Q p m p m -=-=圆管传热牛顿冷却定律:22112211222112211211ln )()(ln )()(w w w w w w w w T T T T T T T T A t t t t t t t t A Q -----⋅=-----⋅=αα圆筒壁传导热流量:)]/()ln[)()()/ln(112211221212w w w w w w w w t T t T t T t T A A A A Q -----⋅-⋅=δλ 空气流量由孔板流量测量:54.02.26P q v ∆⨯= [m 3h -1,kPa]空气的定性温度:t=(t 1+t 2)/2 [℃]三、实验流程1、蒸汽发生器2、蒸汽管3、补水漏斗4、补水阀5、排水阀6、套管换热器7、放气阀8、冷凝水回流管9、空气流量调节阀10、压力传感器11、孔板流量计12、空气管13、风机图1、传热实验流程套管换热器内管为φ27×3.5mm黄铜管,长1.25m,走冷空气,外管为耐高温玻璃管,壳程走100℃的热蒸汽。

化工原理实验传热实验报告

化工原理实验传热实验报告

化工原理实验传热实验报告实验名称:玻璃加热传热实验实验目的:1.了解传热的基本概念和传热方式。

2.通过实验验证导热性质和传热规律。

3.了解传热实验仪器操作。

实验仪器和材料:1.导热材料:玻璃棒、铝棒、铜棒。

2.温度计。

3.实验容器:玻璃试管。

实验原理:传热是指热量由高温物体自动传递到低温物体的过程。

传热有三种基本方式:传导、对流和辐射。

在本实验中,我们将研究导热的过程。

导热是指在物质内部,热量由高温区域通过分子的碰撞传递到低温区域的过程。

导热性质与物质的热传导系数有关,热传导系数越大,导热性能越好。

实验步骤:1.准备实验仪器和材料。

2.将玻璃棒、铝棒和铜棒分别放入烧杯中加热,使其温度升高。

3.同时用温度计分别测量烧杯中的水温和棒材的温度。

4.记录每分钟棒材温度的变化,并计算热传导速率。

5.测量完毕后,关闭加热装置,等待温度恢复到室温。

6.重复以上步骤,更换不同材料的棒材,并记录实验数据。

实验数据与结果:根据实验测得的数据,可以计算出每种不同材料的导热系数和传热速率。

通过对比不同材料的数据,可以得出导热性能较好的材料。

实验讨论与结论:通过本实验,我们可以了解到不同材料的导热性能是不同的,其中热传导系数较大的材料具有较好的导热性能。

导热系数的大小对于传热的速率有着重要的影响。

在实验过程中还发现,导热材料的初始温度与实验结果也有关系,初始温度越高,热传导速率也越大。

这是因为初始温度高的材料,在接触水温较低的容器时,热量能更快地传递到水中。

综上所述,本实验通过对导热性质的研究,使我们更好地了解了传热的基本概念和传热方式,并验证了导热性质和传热规律。

同时,也提高了我们对于化工原理的理解和实验操作能力。

四川大学化工实验报告材料对流传热实验

四川大学化工实验报告材料对流传热实验

四川大学
化工原理实验报告
学院:化学工程学院专业:化学工程与工艺班号:153080302姓名:胡垒学号:2015141494038 实验日期:2017年6月5日指导老师:吴潘
四.实验装置图及主要设备(包括名称、型号、规格)
(1)实验装置示意图。

冷空气通过风机进入套管换热器管程,蒸汽发生器内通过电加热使水汽化产生蒸汽,蒸汽进入换热器内的壳程加热管程内的冷空气、蒸汽和冷空气通过套管换热器内管壁进行热量交换。

对流传热装置示意图如图所示。

(2)仪器及仪表。

设备:风机、蒸汽发生器、普通套管换热器、螺旋套管换热器、消音器。

仪表:气体涡旋流量计、压差变送器、温度变送器、温度控制器、无纸记录仪、液位计。

普通套管换热器
螺旋套管换热器
十.实验思考题
1.与流体的物流性质有关,比如流速、密度、粘度、管径、导热系数等。

(1). 流体流动的状态:层流、湍流等。

(2). 流体流动的原因:自然对流、强制对流等。

(3). 流体的物理性质:密度、比热容、粘度、导热率等。

(4). 传热面的形状、位置和大小:如管、板、管束、管长、管径、管子排列。

传热实验(四川大学)

传热实验(四川大学)

四川大学化学学院李志强1042032051化工原理实验报告实验名称:传热实验学院:化学学院专业:化学类班级:14班姓名:李志强学号1042032052日期:2012年5月8日一、实验目的1.测定热空气——冷却水在套管换热器中的总传热系数K2.测定空气或水在圆直管内强制对流给热系数αi;3.应用线性回归分析方法,确定关联式Nu=ARe m Pr0.4中常数A、m值;二、实验原理1.牛顿冷却定律:Q=α•A•Δt m式中:α:传热膜系数,[W/m2•℃]A:总传热面积,[m2]Q:传热量,[W]Δtm:管壁温度与管内流体温度的对数平均温度,[℃]传热量可由下式求的:Q =W Cp(t 2-t 1) =ρV Cp(t 2-t 1)式中:W :质量流量,[kg/s]Cp :流体定压比热,[J/kg •℃] t 1、t 2:流体进出口温度,[℃]ρ:定性温度下流体密度,[kg/m ³] V :流体体积流量,[m ³/s]2.对流传热系数准数关联式的实验测定流体在管内作强制湍流,被加热状态,准数关联式的形式为Nu i =ARe i m Pr i 0.4其中:Nu i =αi d i λi Re i = u i d i ρi μi Pr i =c pi μiλi求对数得:Nu i / Pr i 0.4=mlgRe i +lgA这样通过实验确定不同和流程下的Nu i 、Re i ,然后用线性回归方法确定A 和m 的值。

三、实验装置流程1.实验装置来自蒸汽发生器的水蒸气进入不锈钢套管换热器环隙,与来自风机的空气在套管换热器内进行热交换,冷凝水经疏水器排入地沟。

冷空气经孔板流量计或转子流量计进入套管换热器内管(紫铜管),热交换后排出装置外。

空气-水蒸气换热流程图1-空气流量调节闸阀 2-空气流量调节旁路阀3-空气均匀分布器 4-可移动实验框架 5-防振软连接 6-风机 7-阀 8-蒸汽进气管 9-阀10-排不宁性气体阀门 11-冷空气出口温度 12-蒸汽压力表13-蒸汽喷汽管14-换热紫铜管15-空气转子流量计16-空气进口温度2.设备与仪表规格(1)紫铜管规格:直径φ17×2mm,长度L=1000mm;(2)外套不锈钢管规格:直径φ100×5mm,长度L=1000mm;(3)压力表规格:0~0.1MPa四、实验步骤及注意事项(1)检查仪表、风机、测温点是否正常,检查进系统的蒸气调节阀是否关闭。

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