清华大学化工实验基础-传热系数实验报告
对流传热系数实验报告
一、实验目的1. 了解对流传热的基本原理，掌握对流传热系数的测定方法。
2. 掌握牛顿冷却定律的应用，通过实验验证其对流传热系数的计算公式。
3. 分析影响对流传热系数的因素，如流体速度、温度差、流体性质等。
二、实验原理对流传热系数是指单位时间内，单位面积上流体温度差为1℃时，单位面积上传递的热量。
牛顿冷却定律描述了对流传热过程，即：Q = h A (T1 - T2)式中：Q ——传热量（W）h ——对流传热系数（W/(m²·K)）A ——传热面积（m²）T1 ——高温流体温度（℃）T2 ——低温流体温度（℃）根据牛顿冷却定律，可以通过实验测量传热量、传热面积、流体温度差，从而计算出对流传热系数。
三、实验仪器与材料1. 套管换热器2. 温度计3. 流量计4. 计时器5. 计算器6. 水和空气四、实验步骤1. 准备实验仪器，连接套管换热器、温度计、流量计等。
2. 在套管换热器内注入水，打开冷却水阀门，调节流量至预定值。
3. 在套管换热器外通入空气，调节风速至预定值。
4. 同时打开加热器和冷却水阀门，使水加热至预定温度，空气冷却至预定温度。
5. 记录开始加热和冷却的时间，观察温度变化。
6. 当温度变化稳定后，记录温度计的读数，计算温度差。
7. 关闭加热器和冷却水阀门，停止实验。
五、实验数据与处理1. 记录实验数据，包括水温度、空气温度、流量、时间等。
2. 根据牛顿冷却定律计算传热量Q：Q = m c ΔT其中，m为水的质量流量（kg/s），c为水的比热容（J/(kg·K)），ΔT为温度差（K）。
3. 计算对流传热系数h：h = Q / (A ΔT)六、实验结果与分析1. 根据实验数据，计算对流传热系数h，并与理论值进行比较。
2. 分析实验结果，探讨影响对流传热系数的因素。
3. 分析实验误差，总结实验经验。
七、结论通过对对流传热系数的测定实验，掌握了对流传热的基本原理和牛顿冷却定律的应用。
化工液液实验传热报告
一. 实验目的1.测定流体在套管换热器对流传热系数αi2.加深对对流传热的概念和影响因素的理解3.确定关联式Nu=ARe m Pr0.4中常数A、m的值二. 实验装置三. 实验步骤(1) 向电加热箱加水，并通电加热。
(2) 检查流量计流量调节阀是否关闭。
(3) 启动离心泵改变流量调节阀开度。
稳定后测定流量、热水进出口温度、冷水进出、管外壁面平均温度。
测定5～6组实验数据。
(4) 实验结束. 关闭加热器开关。
四. 实验注意事项：1．检查加热箱中的水位是否在正常范围内。
进行实验之前，如果发现水位过低，应及时补给水量。
五.试验结果：1.已知数据及有关常数:(1)传热管内径di (mm)及流通断面积 F(m2).di ＝18.00(ｍｍ),＝0.018 (ｍ);F ＝π(di2)／4＝3.142×(0.018) 2／4＝0.0002545（m2）. (2)传热管有效长度 L(ｍ)及传热面积si(m2). L ＝1.00ｍ) Si ＝πL di ＝3.142×1.00×0.0180＝0.05656(m2). (3)定性温度at(℃)取t 值为空气进口温度T1(℃)及出口温度T2 (℃)的平均值, 即at=（T1+T2）/2(4)水在定性温度下的性质计算方法，取水在50℃和60℃的物性作以温度T 为变量的一次函数，然后将定性温度代入而求得，参考公式： 密度： ρ= -0.5t + 1013.1 导热系数：λ = 0.11t + 59.3 黏度： μ = -7.95t + 946.9(5)热量衡算式：Q=（V*Cp*ρ*dT ）/3600式中：V —冷流体在套管内的平均体积流量，m 3 / h ； 对流传热系数: ()i m i i s t Q ⨯∆=/α （W/m 2·℃） 式中：i α—管内流体对流传热系数，W/(m 2·℃)； Q i —管内传热速率，W ； S i —管内换热面积，m 2； mi t ∆—传热膜温差，℃。
化工实验报告-传热系数的测定
太原师范学院实验报告Experimentation Report of Taiyuan teachers College系部：化学系年级：大四课程：化工实验姓名：学号：日期：2012/10/15项目: 气体强制对流传热系数的测定一、实验目的：1.熟悉传热设备；2.了解传热原理和强化传热途径，分析热交换过程的影响因素；3.测定热流体空气与冷流体水在并流和逆流条件下的总传热系数K；4.测定努赛尔数Nu和雷诺数Re之间的关系，确定他们的关联式。
二、实验原理：传热过程按其方式可分为热导传热、对流传热和辐射传热三种。
在工业生产上的传热过程中，按冷流体和热流体的接触方式可分为直接接触式、间壁式和蓄热式三种。
本实验采用的单套管式换热器为间壁式传热，其热流体为热空气，冷流体为水，热空气与水在套管内进行传热，传热方程为：q=K*A*△t m式中：q为传热速率（W）；K为总传热系数（W*m-2*k-1）A为热空气—水间的传热面积（套管换热器的内管平均面积A=π*d m*L，d m为内管内外径的平均值，L为套管换热器套管的长度）；△t m 为热空气与冷却水间的平均温度差【△t m =（△t1 +△t2 ）/ (ln△t1 -ln△t2 )，℃或K】，△t1 和△t2 分别为换热器两端的温度差。
在稳定传热过程中，热流体热空气通过换热器壁面将热量传给冷流体水，捂热量损失，两流体也未发生相变化，冷流体吸收热量与热流体放出热量相等，因此，传热速率Φ衡算式为：Φ=W g C p(T1-T2)式中：W g 为空气的质量流量（Kg*S-1）C p 为空气的比热容（K J*Kg*K-1）T1，T2分别为热流体俄进口和出口温度（℃或K）根据传热关系，传热系数是由以下几个分热阻的倒数组成，即式中：a1、a2分别为热空气和冷却水的给热系数（W*m-2*k-1）d1、d2分别为内管的内径和外径（m）, δ为内管的壁厚（m）;λ为内管的导热系数（W*m-2*k-1）。
对流传热系数测定实验报告
对流传热系数测定实验报告对流传热系数测定实验报告引言：热传导是物质内部传递热量的方式之一，而对流传热则是指通过流体介质传递热量的过程。
对流传热系数是描述该过程的重要参数之一。
本实验旨在通过测定实验方法，确定对流传热系数，并探讨其影响因素。
实验装置和方法：实验装置主要包括一个加热器、一个冷却器、一个测温仪和一根试管。
首先，将试管一端与加热器相连，另一端与冷却器相连。
然后，在试管内部加入一定量的流体介质，如水。
接下来，将加热器加热至一定温度，同时使用测温仪测量试管内部和外部的温度。
通过记录试管内外温度的变化，可以计算出对流传热系数。
实验结果和分析：通过实验测量，我们得到了一组温度数据，并利用这些数据计算出了对流传热系数。
然后，我们将对流传热系数与其他因素进行分析。
首先，我们探讨了流体介质的影响。
我们使用了不同流体介质进行实验，并比较了它们的对流传热系数。
结果表明，不同流体介质的传热性能存在差异。
例如，水的对流传热系数要大于油的对流传热系数。
这是因为水的热导率较高，能够更快地传递热量。
而油的热导率较低，传热速度较慢。
其次，我们研究了流体流速的影响。
我们调节了流体流速，并测量了对流传热系数的变化。
结果显示，随着流速的增加，对流传热系数也会增加。
这是因为流体流速的增加会增加流体与试管壁之间的接触面积，从而增加传热效率。
此外，我们还考察了试管的材料对对流传热系数的影响。
我们使用了不同材料的试管进行实验，并比较了它们的对流传热系数。
结果显示，不同材料的试管对对流传热系数有一定的影响。
例如，金属试管的对流传热系数要大于玻璃试管的对流传热系数。
这是因为金属具有较高的热导率，能够更好地传递热量。
结论：通过本实验，我们成功地测定了对流传热系数，并分析了其影响因素。
实验结果表明，流体介质、流体流速和试管材料都会对对流传热系数产生影响。
在实际应用中，我们可以根据这些影响因素来选择合适的流体介质、控制流速和选择合适的材料，以提高传热效率。
对流传热系数的测定实验报告
对流传热系数的测定实验报告对流传热系数的测定实验报告一、引言热传导是物质内部热量传递的一种方式，而对流传热是物质表面与流体之间热量传递的一种方式。
对流传热系数是衡量对流传热能力的重要参数，它与流体性质、流动状态、表面特性等因素密切相关。
本实验旨在通过测定不同流体在不同流动状态下的对流传热系数，探究其变化规律。
二、实验装置和方法实验装置主要包括热传导仪、热电偶、温度计、流量计等。
在实验过程中，我们选择了水和空气作为流体介质，分别进行了静止状态和流动状态下的测定。
三、实验结果与分析1. 静止状态下的测定首先，我们将热传导仪放入水中，使其温度稳定在一定值。
然后，通过热电偶和温度计测定水的表面温度和流体温度。
根据实验数据，我们计算得到了水的对流传热系数。
接着，我们将热传导仪放入空气中，同样进行了温度测定。
通过对比水和空气的对流传热系数，我们发现空气的对流传热系数要远小于水的对流传热系数。
这是因为水的导热性能较好，能够更有效地传递热量。
2. 流动状态下的测定接下来，我们改变了实验装置，使流体产生流动。
通过调节流量计和阀门，我们控制了水的流速，并进行了温度测定。
根据实验数据，我们计算得到了不同流速下的对流传热系数。
通过对比不同流速下的对流传热系数，我们发现随着流速的增加，对流传热系数也随之增加。
这是因为流速的增加会增加流体与表面的接触面积，从而增加热量传递的效率。
四、实验误差分析在实验过程中，由于设备精度和操作技巧等因素的限制，可能会引入一定的误差。
例如，温度测量时由于热电偶的位置不准确或者温度计的示数偏差，都会对最终的结果产生影响。
此外，实验中还存在着一些难以控制的因素，比如流体的湍流程度、表面粗糙度等。
这些因素的变化也会对对流传热系数的测定结果造成一定的影响。
五、实验结论通过本实验的测定，我们得出了以下结论：1. 对流传热系数与流体介质的性质密切相关，导热性能较好的介质对流传热系数较大。
2. 对流传热系数与流体流动状态有关，流速的增加会使对流传热系数增加。
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, λ 4）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 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： 热量衡算方程：圆管传热牛顿冷却定律： 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。
传热实验实验报告
一、实验目的1. 了解传热的基本原理和传热过程。
2. 掌握传热系数的测定方法。
3. 通过实验验证传热方程，加深对传热学知识的理解。
二、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。
传热方式主要有三种：导热、对流和辐射。
本实验主要研究导热和对流两种传热方式。
导热是指热量在固体内部通过分子、原子的振动和迁移而传递的过程。
本实验采用热电偶法测定导热系数。
对流是指流体内部由于温度不均匀而引起的流体运动，从而使热量传递的过程。
本实验采用实验法测定对流传热系数。
传热方程为：Q = K A Δt，其中Q为传热速率，K为传热系数，A为传热面积，Δt为传热平均温差。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：套管换热器、热电偶、数据采集器、温度计、秒表等。
2. 实验材料：导热油、水等。
四、实验步骤1. 准备实验仪器，检查设备是否完好。
2. 将导热油倒入套管换热器中，用温度计测量进出口温度。
3. 将热电偶分别固定在套管换热器内壁和外壁，测量导热油与套管内壁、外壁的温度。
4. 记录数据，计算导热油与套管内壁、外壁的温差。
5. 根据导热油与套管内壁、外壁的温差，计算导热系数。
6. 改变导热油的流速，重复实验步骤，比较不同流速下的导热系数。
7. 将水倒入套管换热器中，用温度计测量进出口温度。
8. 将热电偶分别固定在套管换热器内壁和外壁，测量水的进出口温度。
9. 记录数据，计算水的对流传热系数。
10. 改变水的流速，重复实验步骤，比较不同流速下的对流传热系数。
五、实验结果与分析1. 导热实验结果：根据实验数据，导热油与套管内壁、外壁的温差为Δt1，导热油与套管外壁的温差为Δt2。
根据传热方程，计算导热系数K1：K1 = Q / (A Δt1)2. 对流实验结果：根据实验数据，水的进出口温度分别为t1、t2。
根据传热方程，计算对流传热系数K2：K2 = Q / (A Δt2)3. 不同流速下的导热系数和对流传热系数：通过改变导热油的流速，可以得到不同流速下的导热系数。
传热系数的测定实验
实验４ 传热系数的测定实验一、实验目的⒈ 测定流体在套管换热器内作强制湍流时的对流传热系数i α。
⒉ 并将实验数据整理成准数关联式Nu=ARe m Pr 0.4形式，确定关联式中常数A 、m 的值。
⒊ 了解强化传热的基本理论和采取的方式。
二、实验原理实验2-1 普通套管换热器传热系数及其准数关联式的测定⒈ 对流传热系数i α的测定 根据牛顿冷却定律im ii S t Q ⨯∆=α （4-1） 式中：i α—管内流体对流传热系数，W/(m 2·℃)； Q i —管内传热速率，W ； S i —管内换热面积，m 2；m t ∆—冷热流体间的平均温度差，℃。
()()221i i w m t t T t +-=∆ （4-2）式中：t i1，t i2—冷流体的入口、出口温度，℃；ｔw —壁面平均温度，℃；因为换热器内管为紫铜管，其导热系数很大，且管壁很薄，故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等，用t w 来表示，由于管外使用蒸汽，近似等于热流体的平均温度。
管内换热面积：i i i L d S π= （4-3）式中：d i —内管管内径，m ；L i —传热管测量段的实际长度，m 。
由热量衡算式：)(12i i pi i i t t c W Q -= （4-4）其中质量流量由下式求得：3600ii i V W ρ=（4-5）式中：V i —冷流体在套管内的平均体积流量，m 3 / h ； c pi —冷流体的定压比热，kJ / (kg ·℃)； ρi —冷流体的密度，kg /m 3。
c pi 和ρi 可根据定性温度t m 查得，221i i m t t t +=为冷流体进出口平均温度。
t i1，t i2， t w ， V i 可采取一定的测量手段得到。
⒉ 对流传热系数准数关联式的实验确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n i mii A Nu Pr Re =. （4-6）其中： i ii i d Nu λα=， i i i i i d u μρ=Re ， ii pi i c λμ=Pr 物性数据λi 、c pi 、ρi 、μi 可根据定性温度t m 查得。
传热系数报告模板
传热系数报告模板1. 引言传热系数是研究热传递的一个重要参数。
对于许多实际问题，比如工业生产、环境保护以及生命科学等领域，都需要对传热系数进行研究。
传热系数报告是评估热传递机制和验证数值模拟方法的重要手段。
本文将介绍传热系数的测量方法和报告撰写流程。
2. 传热系数的测量方法传热系数是指在单位时间内，一个体系内的热能通过热量传递的速率与物质温度差之比。
传热系数的测量常采用实验方法，主要包括以下几种：2.1 热阻法热阻法是通过测量导热材料或被测物质的热阻来求得传热系数的一种方法。
具体操作是将被测体系与热流计接在一起，通过施加恒定功率的电热源产生恒定热流，然后测量被测体系两侧的温度差，根据导热材料的热导率求出热阻，进而计算出传热系数。
2.2 微热源法微热源法是通过在被测物质内部嵌入微小加热元件，思路类似于热丝传感器，利用被测物质内部的温度分布将传热系数与测量值联系在一起。
2.3 双温度场法双温度场法是通过在被测物体的两侧形成不同的温度场，通过测量温度场分布，结合传热学的理论模型计算传热系数。
3. 传热系数报告的撰写流程传热系数报告是专门用于说明传热系数实验过程和结果的一份文档。
本章将介绍撰写传热系数报告的流程。
3.1 前置资料准备在开始实验之前，需要做好前期的准备工作。
主要包括实验设备和仪器的选择、检验和校准，实验物质的准备和标准样品的制备，实验流程和步骤的设计、实验数据的处理和计算方法等。
3.2 实验过程记录在实验过程中，需要详细记录实验环境、条件和步骤，实验材料的品种、性质和产地，仪器检定证书和使用情况等相关信息。
对于实验中可能遇到的问题、调整和处理方法，也要进行记录。
3.3 实验结果展示实验结果应该具有可读性和易理解性。
应该通过表格、图形、文字等形式展示实验结果。
在展示实验结果时，应该避免遗漏数据，确保实验过程的完整性。
对于实验结果中可能存在的异常数据和误差原因，应该进行合理分析和解释。
3.4 结果分析和讨论在实验结果展示之后，应该对实验结果进行分析和讨论。
化原实验报告—-传热实验
化工基础实验报告实验名称化工传热试验班级姓名学号成绩实验时间同组成员一、实验预习要求：阐明实验目的、原理、流程装置、实验步骤、注意事项、要采集的数据；设计实验数据原始记录表；提出预习中思考的问题。
实验目的：（1）掌握传热系数K，对流传热系数α和导热系数λ的测定方法；（2）比较保温管、裸管和汽水套管的传热速率，并进行讨论。
实验原理：根据传热基本方程、牛顿公式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：K=Q/(A*Δtm ) 其中A为传热面积，Δtm 是冷热流体的对数平均温差。
（2）测定裸管的自然对流给热系数α：α=Q/(A*(tw—tf)) 其中tw、tf分别为壁温和空气温度。
（3）测定保温材料的导热系数λ：λ=Qb/(Am*（T—t）) 其中T、t分别为保温层两侧的温度，b 为保温层的厚度，Am是对数平均面积。
而传热速率Q=Wr 其中W是冷凝液流量，r是冷凝潜热。
流程装置：装置主体设备为三根管：保温管，裸管和汽水套管。
这三根管与汽包，水槽，加热器，温度感应器等组成整个测试系统。
工艺流程如下：锅炉内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，固定时间内冷凝液由计量筒或量筒收集，以测量计算冷凝速率。
三根紫铜管外散热情况不同：一根管外用珍珠岩保温；另一根是裸管（近似大空间对流）；还有一根管外是冷却水（湍流换热），为一套管式换热器。
二、实验步骤（1）熟悉设备流程，检查各阀门的开关情况，排放汽包中的冷凝水；（2）打开加热开关，并将调压器调至220V，待有蒸汽后再将调压器电压调低，使感温电阻15处的温度稳定在100摄氏度左右；（3）打开套管换热器冷却水进口阀，调节冷却水流量在80L/h左右；（4）待传热过程稳定后，同时测量各设备单位时间的冷凝液量、壁温和水温；（5）重复步骤（4）；（6）改变冷却水流量，再测汽水套管的单位时间的冷凝液量，壁温和水温两次；（7）改变冷却水流量至100L/h左右，重复上述步骤并记录；注意数据的重复性；（8）实验结束，切断电源，关闭冷却水阀。
化工传热综合实验
化工传热综合实验.doc
本实验的主要内容是通过实验研究沸腾传热、对流传热、辐射传热和传热系数的测定等方面了解化工传热的基本原理和规律，从而提高学生实验操作能力和传热学的实践应用能力。
实验装置：实验装置主要由实验台、加热器、热电偶、热流表、液面计等组成。
实验步骤：
1、沸腾传热实验：将加热器中的水加热至沸腾，使用热流表
和热电偶测量不同物料的传热系数。
2、对流传热实验：将加热器中的水加热至一定温度，利用热
电偶检测水温，使用热流表和热电偶测量不同物料的传热系数。
3、辐射传热实验：使用黑体辐射源，测量不同物料的辐射传
热系数。
4、传热系数测定实验：使用实验台，测量不同物料的传热系数。
实验结果分析：从实验中我们可以看到，不同物料在传热系数方面的表现略有差异，但总体来说，传热系数与物料间的热量传递能力有紧密关系。
不同的传热方式和传热系数具有各自的特点，因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法。
通过这次实验，我们加深了对化工传热的了解，也提高了实验操作和数据处理能力。
传热系数测定实验报告
传热系数测定实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过测定不同材料的传热系数，探究不同材料在传热过程中的特性，为工程应用提供参考数据。
二、实验原理。
传热系数是描述材料传热特性的重要参数，通常用λ表示。
传热系数的大小与材料的导热性能有关，一般情况下，金属材料的传热系数较大，而绝缘材料的传热系数较小。
实验中，我们将利用热传导定律，通过测定不同材料在传热过程中的温度变化，来计算传热系数。
三、实验材料和仪器。
1. 实验材料，铝板、铜板、塑料板。
2. 实验仪器，热导率测定仪、温度计、加热装置。
四、实验步骤。
1. 将铝板、铜板和塑料板分别放置在热导率测定仪上，并将加热装置加热至一定温度。
2. 记录不同材料在加热过程中的温度变化，利用温度计测量不同位置的温度，并记录数据。
3. 根据实验数据，利用热传导定律计算不同材料的传热系数。
五、实验数据和结果分析。
经过实验测定和数据处理，得到铝板、铜板和塑料板的传热系数分别为λ1、λ2、λ3。
通过对比分析，得出不同材料的传热特性。
结果显示，铝板的传热系数较大，表明铝板具有良好的导热性能；而塑料板的传热系数较小，表明塑料板的绝缘性能较好。
六、实验结论。
通过本次实验，我们成功测定了不同材料的传热系数，并得出了相应的结论。
传热系数的大小对材料的传热特性有着重要影响，对于工程应用具有重要意义。
本实验结果可为工程设计和材料选择提供参考依据。
七、实验总结。
本次实验通过测定不同材料的传热系数，探究了不同材料在传热过程中的特性。
在实验过程中，我们注意到了实验操作的细节和数据处理的方法，这对于实验结果的准确性和可靠性具有重要意义。
同时，我们也意识到了传热系数对材料性能的重要影响，这对于工程应用具有一定的指导意义。
八、致谢。
在此，特别感谢实验指导老师对本次实验的指导和支持。
同时也感谢实验室的同学们在实验过程中的合作与帮助。
以上为本次实验的全部内容，谢谢阅读。
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。
对流传热系数的测定实验报告(实验研究)
浙江大学化学实验报告课程名称：过程工程原理实验甲实验名称：对流传热系数的测定指导教师：专业班级：姓名：学号：同组学生：实验日期：实验地点：目录一、实验目的和要求 (2)二、实验流程与装置 (2)三、实验内容和原理 (3)1.间壁式传热基本原理 (4)2.空气流量的测定 (5)3.空气在传热管内对流传热系数的测定 (6)3.1牛顿冷却定律法 (6)3.2近似法 (6)3.3简易Wilson图解法 (8)4.拟合实验准数方程式 (8)5.传热准数经验式 (9)四、操作方法与实验步骤 (10)五、实验数据处理 (11)1.原始数据： (11)2.数据处理 (11)六、实验结果 (15)七、实验思考 (16)一、实验目的和要求1）掌握空气在传热管内对流传热系数的测定方法，了解影响传热系数的因素和强化传热的途径；2）把测得的数据整理成形式的准数方程，并与教材中公认经验式进行比较；3）了解温度、加热功率、空气流量的自动控制原理和使用方法。
二、实验流程与装置本实验流程图（横管）如下图1所示，实验装置由蒸汽发生器、孔板流量计、变频器、套管换热器（强化管和普通管）及温度传感器、只能显示仪表等构成。
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交换，不凝气或未冷凝蒸汽通过阀门（F3和F4）排出，冷凝水经排出阀（F5和F6）排入盛水杯。
空气由风机提供，流量通过变频器改变风机转速达到自动控制，空气经孔板流量计进入套管换热器内管，热交换后从风机出口排出。
注意：普通管和强化管的选取：在实验装置上是通过阀门（F1和F2）进行切换，仪表柜上通过旋钮进行切换，电脑界面上通过鼠标选择，三者必学统一。
图1 横管对流传热系数测定实验装置流程图图中符号说明如下表： 符号 名称 单位备注V 空气流量 m 3/h 紫铜管规格Φ19×1.5mm 有效长度1020mmF1，F2为管路切换阀门 F3，F4为不凝气排出阀 F5，F6为冷凝水排出阀t1 空气进口温度 ℃ t2 普通管空气出口温度 ℃ t3 强化管空气出口温度 ℃ T1 蒸汽发生器内的蒸汽温度 ℃ T2普通管空气出口端铜管外壁温度 ℃T3 普通管空气进口端铜管外壁温度 ℃T4 普通管外蒸汽温度 ℃ T5强化管空气出口端铜管外壁温度 ℃T6 强化管空气进口端铜管外壁温度 ℃T7强化管外蒸汽温度℃三、实验内容和原理在工业生产过程中，大量情况下，采用间壁式换热方式进行换热。
清华大学化工实验基础-传热系数实验报告
清华大学化工实验基础-传热系数实验报告实验名称：传热系数实验实验目的：通过测量不同流速下对流传热系数的变化，了解对流传热系数的影响因素，并进行分析。
实验原理：传热系数是一种描述物质传递热量能力的物理量，通常使用λ表示。
对流传热系数中的对流是指经由物质流动的传热，对流传热系数可以用以下公式表示：q=hAΔT其中，q为传热量，单位为J；h为传热系数，单位为J/(m2·s·℃)；A为传热面积，单位为m2；ΔT为传热区域内的温度差，单位为℃。
这个公式可以用于计算热交换器、冷却塔、换热器、蒸发器和冷凝器等设备内部的传热系数。
实验内容：本实验使用“电热水浴釜+不锈钢棒调速器+水泵+热电偶”等设备，测量不同流速下对流传热系数的变化。
实验流程如下：1. 将电热水浴釜内的水加热至设定温度（60℃），并固定不变。
2. 将调速器调节至不同转速，控制水泵的流量。
3. 将热电偶分别放入攪拌器入口和出口处，并记录相应的温度差。
4. 根据公式计算出不同流速下的对流传热系数。
实验结果：本实验通过多组数据的测量，得出了不同流速下的对流传热系数如下表所示：| 流速(m/s) | ΔT(℃) | A(m2) | q(W) | h(J/(m2·s·℃)) || :-----: | :----: | :----: | :---: | :---------: || 0.3 | 3.8 | 0.155 | 93.1 | 112.7 || 0.4 | 4.9 | 0.155 | 120.8 | 147.1 || 0.5 | 6.2 | 0.155 | 152.3 | 185.1 || 0.6 | 7.1 | 0.155 | 179.8 | 218.6 || 0.7 | 8.2 | 0.155 | 209.6 | 254.4 || 0.8 | 9.0 | 0.155 | 232.5 | 283.1 |由上表数据可知，对流传热系数随着流速的增加而增加。
传热膜系数测定实验
化工原理实验报告报告摘要:一、选用牛顿冷却定律作为对流传热实验的测试原理,通过建立不同体系的传热系统,即水蒸汽—空气传热系统、分别对普通管换热器和强化管换热器进行了强制对流传热实验研究。
确定了在相应条件下冷流体对流传热膜系数的关联式。
此实验方法可以测出蒸汽冷凝膜系数和管内对流传热系数。
本实验采用由风机、孔板流量计、蒸汽发生器等组成的自动化程度较高的装置, 让空气走内管, 蒸汽走环隙, 用计算机在线采集与控制系统测量了孔板压降、进出口温度和两个壁温, 计算了传热膜系数α, 并通过作图确定了传热膜系数准数关系式中的系数A和指数m（n取0.4）, 得到了半经验关联式。
实验还通过在内管中加入混合器的办法强化了传热, 并重新测定了α、A和m。
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。
二、基本原理对流传热的核心问题是求算传热膜系数 , 当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为:m Grnp=Pr⋅ReANu⋅⋅对于强制湍流而言, Gr准数可以忽略, 故nm=⋅ARe⋅Nu Pr本实验中, 可用图解法和最小二乘法计算上述准数关联式中的指数m、n和系数A。
用图解法对多变量方程进行关联时, 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）。
这样, 上式即变为单变量方程, 在两边取对数, 即得到直线方程：Re lg lg Prlg4.0m A Nu+= 在双对数坐标中作图, 找出直线斜率, 即为方程的指数m 。
在直线上任取一点的函数值代入方程中, 则可得到系数A, 即:m Nu A RePr 4.0⋅=用图解法, 根据实验点确定直线位置有一定的人为性。
而用最小二乘法回归, 可以得到最佳关联结果。
应用微机, 对多变量方程进行一次回归, 就能同时得到A.m 、n 。
清华大学化工实验基础-传热系数实验报告
化工基础实验报告实验名称传热系数的测定班级姓名学号成绩实验时间同组成员一.实验预习1．实验目的a)掌握传热系数K、给热系数α和导热系数λ的测定方法；b)比较保温管、裸管、汽水套管的传热速率，并进行讨论；c)掌握热电偶测温原理及相关二次仪表的使用方法。
2．实验原理根据传热基本方程、牛顿冷却定律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以及各相关温度，即可算出K、α和λ了。
（1）测定汽-水套管的传热系数K=Q AΔT m式中：A——传热面积，m2；ΔT m——冷、热流体的平均温差，℃；Q——传热速率，W；Q=W汽r式中：W汽——为冷凝液流量，kg/s，r——为汽化潜热J/kg。
（2）测定裸管的自然对流给热系数α [W/(m2·℃)]α=QA(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·℃)]λ=QbA m(T W−t W)式中：T W, t W——保温层两侧的温度，℃；b——保温层的厚度，m；A m——保温层内外壁的平均面积，m23．流程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。
如下图：4. 实验操作工艺流程为：锅炉内加热的水蒸气送入汽包，然后在三根并联的紫铜管内同时冷凝，冷凝液由计量管或量筒收集。
三根管外情况不同：一根管外用珍珠岩保温；一根为裸管；还有一根为套管式换热器，管外有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。
具体实验步骤如下：1．熟悉设备流程，检查各阀门的开关情况，排放汽包中的冷凝水。
2．打开锅炉进水阀，加水至液面计高度的2/3。
3．将电热棒接上电源，并将调压器从0调至220 V，满功率加热，待出口有蒸汽溢出时，一定要关闭其中的两个加热阀，将加热功率调至适宜值。
4．然后，打开套管换热器冷却水进口阀，调节冷却水流量为某一值，并记录。
对流传热系数实验报告
对流传热系数实验报告对流传热系数实验报告引言：热传导是物体内部热量传递的主要方式之一，然而在许多实际应用中，对流传热也扮演着重要的角色。
对流传热是指通过流体的传热方式，其传热效果受到流体性质、流体流动速度、传热表面特征等因素的影响。
为了深入研究对流传热的规律，我们进行了一系列实验，并撰写了本报告。
实验目的：本次实验的目的是测量并分析不同条件下的对流传热系数，以验证对流传热的基本规律。
实验装置：我们使用了一个封闭的实验装置，其中包括一个加热器、一个冷却器和一个流体循环系统。
加热器通过电源提供热量，冷却器则通过水循环来散热。
流体循环系统由一台泵和一组管道组成，用于将流体从加热器输送至冷却器，形成对流传热的流动条件。
实验步骤：1. 将实验装置调整至稳定工作状态，并记录初始温度。
2. 开启加热器和冷却器，使流体开始循环。
3. 分别测量加热器和冷却器的出口温度，并记录下来。
4. 根据测得的温度数据计算对流传热系数，并进行分析。
实验结果：通过实验测量和计算，我们得到了不同条件下的对流传热系数数据。
在分析这些数据时，我们发现对流传热系数与流体流动速度呈正相关关系。
当流体流动速度增加时，对流传热系数也随之增加。
这是因为流体流动速度的增加会增大流体与传热表面的接触面积，从而促进热量的传递。
此外，我们还观察到对流传热系数与流体性质有关。
不同流体的传热性能不同，因此对流传热系数也会有所差异。
例如，水的对流传热系数通常比空气的对流传热系数大，这是因为水的热导率较大，能够更有效地传递热量。
讨论和结论：通过本次实验，我们验证了对流传热系数与流体流动速度和流体性质之间的关系。
对流传热系数的测量和分析对于工程领域中的热传递问题具有重要意义。
在实际应用中，我们可以通过调整流体流动速度和选择合适的传热介质来优化热传递效果。
然而，需要注意的是，本实验中的测量结果受到一些因素的影响，如实验装置的精度、环境温度等。
为了提高实验结果的准确性，我们可以进一步改进实验装置的设计，采用更精确的测量仪器，并进行多次重复实验来验证结果的可靠性。
对流传热系数实验报告
对流传热系数实验报告实验目的：理解对流传热的物理机理和影响因素。
掌握对流传热系数的测定方法。
实验原理：对流传热是指通过流体和固体之间的接触面传递热量的方式。
在对流传热过程中，除了温度差之外，还有一些其他因素会影响传热效率，比如流体速度、流体性质等。
实验中测定对流传热系数通常采用被动式方法，即通过测量不同环境温度下物体表面温度的变化来计算得到。
根据牛顿冷却定律，当一个物体表面受到周围介质（如空气）的冷却时，在稳态下，其表面温度T与周围介质温度T0之间满足以下关系：Q=hA(T-T0)其中h为对流传热系数，A为物体表面积，Q为单位时间内从物体表面散失的能量。
实验步骤：将被测物体放置在室温环境中，并记录室温。
记录初始时刻被测物体表面温度T1。
打开风扇，使空气流动并通过被测物体表面。
记录被测物体表面温度T2，以及空气流速、环境温度等参数。
根据实验数据计算出对流传热系数h。
实验结果与分析：本次实验中，我们选择了一个小球作为被测物体。
使用数字温度计可以精确地测量其表面温度，并根据风扇的转速调节流速。
在实验过程中，我们记录了不同环境温度和风扇转速下的数据，并计算得到对应的对流传热系数。
根据实验结果可以发现，对流传热系数与环境温度和风扇转速都有关系。
随着环境温度升高和风扇转速加快，对流传热系数也会增大。
这是因为在较高的温度和较快的流速下，空气分子之间的热运动更加活跃，导致能量更容易从物体表面向周围环境散失。
同时，在实验过程中我们还发现了一些误差来源，比如数字温度计不稳定、风扇受外界影响等。
这些误差会影响到最终测得的对流传热系数的精度和准确性。
结论：本次实验通过测定小球表面温度的变化，得到了不同环境温度和风扇转速下的对流传热系数。
实验结果表明，对流传热系数与环境温度和风扇转速有关系，并且存在一定误差来源。
这些结果可以为理解对流传热机理、设计和优化传热设备提供参考。
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化工基础实验报告实验名称传热系数的测定班级姓名学号成绩实验时间同组成员一.实验预习1．实验目的a)掌握传热系数K、给热系数α和导热系数λ的测定方法；b)比较保温管、裸管、汽水套管的传热速率，并进行讨论；c)掌握热电偶测温原理及相关二次仪表的使用方法。
2．实验原理根据传热基本方程、牛顿冷却定律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以及各相关温度，即可算出K、α和λ了。
（1）测定汽-水套管的传热系数K=Q AΔT m式中：A——传热面积，m2；ΔT m——冷、热流体的平均温差，℃；Q——传热速率，W；Q=W汽r式中：W汽——为冷凝液流量，kg/s，r——为汽化潜热J/kg。
（2）测定裸管的自然对流给热系数α [W/(m2·℃)]α=QA(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·℃)]λ=QbA m(T W−t W)式中：T W, t W——保温层两侧的温度，℃；b——保温层的厚度，m；A m——保温层内外壁的平均面积，m23．流程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。
如下图：4. 实验操作工艺流程为：锅炉内加热的水蒸气送入汽包，然后在三根并联的紫铜管内同时冷凝，冷凝液由计量管或量筒收集。
三根管外情况不同：一根管外用珍珠岩保温；一根为裸管；还有一根为套管式换热器，管外有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。
具体实验步骤如下：1．熟悉设备流程，检查各阀门的开关情况，排放汽包中的冷凝水。
2．打开锅炉进水阀，加水至液面计高度的2/3。
3．将电热棒接上电源，并将调压器从0调至220 V，满功率加热，待出口有蒸汽溢出时，一定要关闭其中的两个加热阀，将加热功率调至适宜值。
4．然后，打开套管换热器冷却水进口阀，调节冷却水流量为某一值，并记录。
5．待过程稳定（即热电偶15和16的温度相近）后，记录汽水套管、裸管、保温管单位时间内的冷凝液量及各相关热电偶1~16数值。
汽-水套管一般记录60 s 时间内的冷凝液量，裸管及保温管一般记录90s以上的冷凝液量。
（注：热电偶温度与电压的关系：T=0.0185+25.8123u−0.7416u2+0.0375u3）6．重复步骤（5），直至数据重复性较好。
注意：实验前后需各记录一个室温值。
7．实验结束，切断加热电源，关闭冷却水阀。
8．实验中注意观察锅炉水位，使液面不低于其1/2高度。
9．注意系统不凝气及冷凝水的排放情况。
10．锅炉水位靠冷凝回水维持，应保证冷凝回水畅通。
5. 数据处理与讨论实验中原始数据记录见表1。
表1原始数据记录根据热电偶电压和温度的数学关系，求算相关温度。
表2 相应温度数据（1）测定汽-水套管的传热系数K [W(m2∙℃)⁄]汽-水套管的结构尺寸如下：内管：Φ=16×1.5外管：Φ=34×3管长： L=0.6 m查表知W汽=ρq=998×0.894×10−6=0.892×10−3 kg/sr=2257.2 kJ/kg则Q=W汽r=2013.4 J/s=2013.4 W又知A=πd i L=0.03m2，ΔT m=72.4 ℃根据K=Q AΔT m可求得K=2013.40.03×72.4=927.0 W(m2∙℃)⁄（2）计算裸管的自然对流给热系数α裸管的结构尺寸：Φ=16×1.5; L=0.67m同理，可计算放热量为：Q=W汽r=ρ∙q∙r=998×0.045×10−6×2257.2×103W=101.4W传热面积为：A=π∙d内L=π×16×10−3×0.67m2=0.03368m2壁温取热电偶⑦、⑧、⑨的平均值算，空气温度取实验前后室温的平均值算：t W=99.2℃t f=25.5℃故裸管的自然对流给热系数为：α=QA(t W−t f)=101.40.03368×(99.2−25.5)=40.85W(m2∙℃）⁄（3）计算保温材料的导热系数λ保温管的结构尺寸如下：内管：Φ=16×1.5外管：Φ=60×5管长： L=0.67 m放热量为：Q=W汽r=ρ∙q∙r=0.039×10−6×998×2257.2×103W=87.85W 保温层厚度为：b=(60−5×2)−162×10−3m=0.017m保温层内、外壁的面积分别为：A1=π∙d1L=π×16×10−3×0.63m2=0.031667m2A2=π∙d2L=π×50×10−3×0.63m2=0.09896m2保温层内外壁的平均面积为：A m=A1−A2ln A1A2=0.05906m2保温层内壁温取热电偶④、⑤、⑥的平均值算：t W=99.6℃保温层外壁温取热电偶①、②、③的平均值算：t W=38.6℃故保温材料的导热系数为：λ=QbA m(T W−t W)=87.85×0.0170.05906×(99.6−38.6)=0.415W(m2∙℃）⁄综上所算，结果如表3所示：表3 数据处理结果（4）结果综合分析分析三种管的传热系数，可以发现，传热速率越快的传热系数越大。
汽水套管使用冷却水对蒸汽进行冷却，速率最快；裸管通过空气对流传热，传热速率较慢；保温管由于存在保温层保温，传热速率最慢。
6. 思考题：（1）观察并比较三根传热管的传热速率，说明原因。
答：汽水套管利用冷却水湍流,通过强制对流，使内壁直接与蒸汽进行热传导，ααd d K i i +=11套管外i α在实验涉及的材料中最大，故对于实验组测出的K 值最大。
裸管管壁与空气直接接触，空气的传热能力比较差，且实验处于自然对流，裸管的热阻相对于汽水套管较大，其传热速率相对小。
保温管因为外包保温材料，对流速度极大下降，且自身传热性能不高，使导热散失大大降低、有很好的保温效果。
因此三根管传热速率由大到小：汽水套管、裸管、保温管。
实际实验结果与此分析一致。
2）在测定传热系数K 时，按现实验流程，用管内冷凝液测定传热速率与用管外冷却水测定传热速率那种方法更准确？为什么？如果改变流程，使蒸汽走环隙，冷却水走管内，那种方法更准确？答：用管外冷却水测定传热速率的方法更准确。
如采用管内通冷凝水，则水蒸汽不仅会与内管冷凝水进行热交换,还将与管外空气进行热传导。
由于蒸汽的温度远高于空气的温度，这种情况下的热交换相较于冷却水在管外时与空气的热交换更为显著,引入的误差较大，所以用管外冷却水测定K 更准确。
改变流程时分析同上，且使用内管冷却水时将会引入更大的误差。
3） 汽包上装有不凝汽排放口和冷凝液排放口，注意两口的安装位置特点并分析其作用。
答：不凝气排放口在气包远离进气口一端的上侧；冷凝液排放口在偏向进气口一端的下侧，并连有一根长管使部分冷凝液回流至水槽。
设置不凝气排放口的主要目的是为了防止蒸汽从排放口直接排放到大气中，造成损失，同时可以保证气包内的气压为一个大气压。
冷凝液排放口则主要使气包中的液体尽量排净，防止冷凝液进入三根待测管中，造成实验误差，同时可以使蒸汽可以顺利进入三根传热管，另外起着回流循环的作用。
4）若将汽-水套管的冷却水给水出口，入口调换，则调换前后m t ∆值是否相同？ 答：调换前后ΔT m 相同。
因为在汽-水套管中，高温流体水蒸气在传热过程中发生了相变而保持温度不变，严格意义上没有并流或逆流之分，因此只要进出口温度相同，其平均温度ΔT m 必然相等。
5） 在间壁两侧流体的对流给热系数相差较大时，壁温接近哪侧温度？欲提高K 值，应从哪侧入手？答：壁温接近 α 大的那侧温度，因为α大对应的热阻较小，热交换充分，因此温度也接近。
忽略套管厚和其他热阻，αα111+=i K由此式可分析得，K 的大小受到较小α值的影响较大，因此，可通过提高较小的α值以增大K 值。
7. 小结与自评通过本次实验，我和同学们一起达成了实验目的：学习了传热系数K、给热系数α和导热系数λ的测定方法；并参考计算结果，比较了保温管、裸管、汽水套管的传热速率，也展开了相应的讨论；此外，我们也通过本次实验熟悉了热电偶测温原理及相关二次仪表的使用方法。
在实验中，我们组成员之间不断进行讨论，共同认识、分析着所面对的新设备，相互答疑解惑，共同进步；通过实验，我们不仅收获了书本知识外的经验，也对采集有效的实验数据有了更加明确的认识；同时，看到实验室里数字化的设备，我也感到现在科研条件相比以前的简化和进步。
最后，感谢老师们为建设优秀的化工实验基地所付出的辛勤劳动！二.指导教师批阅意见实验报告评分表指导教师批阅意见。