化工原理实验：传热实验
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1．实验前的准备 （1）向电加热釜加水至液位计上端红线处。 （2）检查空气流量旁路调节阀是否全开。 （3）检查普通管和强化管的各支路控制阀是否已
按要求打开或关闭。 （4）接通电源总闸，设定加热电压，启动电加热
器开关，开始加热。
实验操作要点（2）
2．实验开始 （1）加热10min，启动鼓风机。 （2）观察到蒸汽排出口有恒量蒸汽排出，标志着
——t1 空气入口温度（即流量计处温度）下
的密度，
kg / m3
1、求Re所需参数的测定与计算
流量：
273 t V Vt1 273 t1
式中：V —— 实验条件（管内平均温度）下的空气
体积流量，m3 / h
——t 管内平均温度，℃
—t—1 传热内管空气进口（即流量计）处的
温度，℃
流速：
4V
(T t)2
Q ms2c p2 (t2 t1)
1
K
d2 d1
Nu 1d1
八、数据处理注意点
1、在回归 Nu C Rem Pr n Nu ARem 方程时不
能用下列公式计算 和 Nu （请分析为什么？）
0.023
d
du
0.8
cP
0.4
Nu 0.023Re0.8Pr0.4
三、实验原理
本传热实验装置有两根套管换热器，一根为普 通套管换热器，另一根为内插螺旋线圈的套管换热 器，用水蒸气加热空气，采用计算机数据在线采集 和自动控制系统，可实行自动操作或手动操作。
套管换热器传热示意图如下页所示。
实验原理
不凝性气体排出阀
T2
t2
T1
t1
疏水器
实验原理
影响对流传热的因素很多，很难提出一个普遍的 公式用以计算各种情况下的对流传热系数α。一种解 决方法是用因次分析法。把影响α的因素归纳成几个 准数，以减少变量数，再用实验方法确定这些准数在 不同情况下的经验式，用以计算这些情况下的α。
系数和指数的求解
Nu C Rem Pr n
Nu Pr n
C
Rem
求 C、m
Nu C Rem Pr n
A C Pr n Nu ARem
求 A、m
Nu Pr 0.4
Re
方法一
Nu
Re
方法二
五、实验流程
普通管 强化管
电加热器
旋涡气泵
孔板流量计 旁路调节阀
测量仪表面板示意图
壁面温度
℃
六、实验操作要点（1）
2、注意上述两个经验式的应用范围。在进行误差 分析时，通常要求将实验结果与经验式进行比较。请 问能否将强化管的实验结果与上两式进行比较？
数据处理注意点
3、回归方程可以用最小二乘法，也可以用作图法， 如下两页所示（下面的图是以 Nu ARem为例.）
4、计算示例只要以其中一根管的其中一组数据为例 即可。在开始计算之前，要说明“以什么为例”，然后 写出原始数据。每一计算过程都应包括：公式、数据代 入、答案和单位。
Nu C Re m Pr n
注意 定性尺寸
Nu l
努塞尔特 准数，被 决定准数
Re lu
雷诺准数，反映 流体的流动型态 和湍动程度
Pr cp
普兰特准数， 反映与传热有 关的流体物性
实验原理
当流体在圆形直管中作强制湍流时，其定性尺寸为
管径，即
Nu d
Re du
Pr cp
对流传热系数的准数关联式为 Nu C Re m Pr n
5、同组同学应取不同组数据进行处理。否则按计算 雷同扣分。
Nu ARem
1000 100
（强化管）Nu = 0.0663Re0.6999
普通管 强化管
Nu
10 10000.000
（普通管）Nu = 0.0322Re0.7311
u d 2
雷诺数： Re du
注意：要用内径
2、求Nu所需参数的测定与计算
1 K
1
1
d2 d1
RS1
d2 d1
b
d2 dm
RS 2
1
2
1 1 d2 1
K 1 d1 2
当 2 1 时
1 1 d2
K 1 d1
T≈Tw（℃）
Q KAtm
tm
(T
t)1 (T ln (T t)1
t)2
实验可以开始。 （3）调节空气流量旁路阀的开度，使压差计读数
为所需的空气流量值。若为计算机在线数据采集，则 可直接从屏幕上读取空气流量值。建议从最大流量开 始实验。
旁路全开时，通过传热管的空气流量是最大还是最小？
实验操作要点（3）
（4）稳定5min左右读取压差计读数，以及 t1、 t和2
T值。注意：第1个数据点必须稳定15min。 （5）重复（3）与（4）步骤，共做7个空气流量值实
无相变时强制湍流下的对流传热影响因素主要有： 定性长度、流体的流速、粘度、导热系数、比热和密 度。
f ( l ,u, , ,cp , , ) 0
（要求掌握因次分析法,请同学们自己归纳出下页的无因次数群)
实验原理
7个物理量涉及到4个基本因次，因此可以归纳
出3个无因次数群，它们之间的关系为：
式中：
系数 与C指数 和m 则需n 由实验加以确定。对于气体，
基本上P不r随温度而变，可视为一常数，因此，上式也
可简化为：
Nu A Re m
四、实验方案设计思路
改变 阀门 开度
t1、t2 p
V
m s2
Q
t1、t2、T
tm
u
K 1ห้องสมุดไป่ตู้
Re du
Nu 1d
1 ? K ? Q ? ms2 ? tm ?
化工原理实验
传热实验
传热实验装置
福州大学化工原理实验室
实验三 传热实验
一、实验目的 二、实验任务 三、实验原理 四、设计思路 五、实验流程
六、操作要点 七、数据处理 八、数据处理注意点 九、实验报告要求
一、实验目的
1、加深对传热过程的理解。
2、学习并掌握传热系数 K、传热膜系数 的1测定
方法。 3、学会用最小二乘法或作图法确定准数关系式
Nu ARem Prn 中常数A和指数m。
4、比较传热效果，了解工程上强化传热的措施。 5、培养工程观念、动手能力和其它综合素质。
二、实验任务
任务(1)：测定普通管和强化管的传热系数 K、 传热膜系数 以及1 和 Re。 Nu
任务(2): 确定准数关系式 Nu ARem Prn 中常数A和指数m。
验（注意：最小、最大流量值一定要做）。 3．实验结束
（1）关闭加热器开关。 （2）过5min后关闭鼓风机，并将旁路阀全开。 （3）切断总电源。
七、数据处理
1、求Re数所需参数的测定与计算
P
Vt1 23.80 t1
式中：Vt1—— 空气入口温度（即流量计处温度）下
的体积流量，
m3 /h
——p 孔板两端压差，kPa
按要求打开或关闭。 （4）接通电源总闸，设定加热电压，启动电加热
器开关，开始加热。
实验操作要点（2）
2．实验开始 （1）加热10min，启动鼓风机。 （2）观察到蒸汽排出口有恒量蒸汽排出，标志着
——t1 空气入口温度（即流量计处温度）下
的密度，
kg / m3
1、求Re所需参数的测定与计算
流量：
273 t V Vt1 273 t1
式中：V —— 实验条件（管内平均温度）下的空气
体积流量，m3 / h
——t 管内平均温度，℃
—t—1 传热内管空气进口（即流量计）处的
温度，℃
流速：
4V
(T t)2
Q ms2c p2 (t2 t1)
1
K
d2 d1
Nu 1d1
八、数据处理注意点
1、在回归 Nu C Rem Pr n Nu ARem 方程时不
能用下列公式计算 和 Nu （请分析为什么？）
0.023
d
du
0.8
cP
0.4
Nu 0.023Re0.8Pr0.4
三、实验原理
本传热实验装置有两根套管换热器，一根为普 通套管换热器，另一根为内插螺旋线圈的套管换热 器，用水蒸气加热空气，采用计算机数据在线采集 和自动控制系统，可实行自动操作或手动操作。
套管换热器传热示意图如下页所示。
实验原理
不凝性气体排出阀
T2
t2
T1
t1
疏水器
实验原理
影响对流传热的因素很多，很难提出一个普遍的 公式用以计算各种情况下的对流传热系数α。一种解 决方法是用因次分析法。把影响α的因素归纳成几个 准数，以减少变量数，再用实验方法确定这些准数在 不同情况下的经验式，用以计算这些情况下的α。
系数和指数的求解
Nu C Rem Pr n
Nu Pr n
C
Rem
求 C、m
Nu C Rem Pr n
A C Pr n Nu ARem
求 A、m
Nu Pr 0.4
Re
方法一
Nu
Re
方法二
五、实验流程
普通管 强化管
电加热器
旋涡气泵
孔板流量计 旁路调节阀
测量仪表面板示意图
壁面温度
℃
六、实验操作要点（1）
2、注意上述两个经验式的应用范围。在进行误差 分析时，通常要求将实验结果与经验式进行比较。请 问能否将强化管的实验结果与上两式进行比较？
数据处理注意点
3、回归方程可以用最小二乘法，也可以用作图法， 如下两页所示（下面的图是以 Nu ARem为例.）
4、计算示例只要以其中一根管的其中一组数据为例 即可。在开始计算之前，要说明“以什么为例”，然后 写出原始数据。每一计算过程都应包括：公式、数据代 入、答案和单位。
Nu C Re m Pr n
注意 定性尺寸
Nu l
努塞尔特 准数，被 决定准数
Re lu
雷诺准数，反映 流体的流动型态 和湍动程度
Pr cp
普兰特准数， 反映与传热有 关的流体物性
实验原理
当流体在圆形直管中作强制湍流时，其定性尺寸为
管径，即
Nu d
Re du
Pr cp
对流传热系数的准数关联式为 Nu C Re m Pr n
5、同组同学应取不同组数据进行处理。否则按计算 雷同扣分。
Nu ARem
1000 100
（强化管）Nu = 0.0663Re0.6999
普通管 强化管
Nu
10 10000.000
（普通管）Nu = 0.0322Re0.7311
u d 2
雷诺数： Re du
注意：要用内径
2、求Nu所需参数的测定与计算
1 K
1
1
d2 d1
RS1
d2 d1
b
d2 dm
RS 2
1
2
1 1 d2 1
K 1 d1 2
当 2 1 时
1 1 d2
K 1 d1
T≈Tw（℃）
Q KAtm
tm
(T
t)1 (T ln (T t)1
t)2
实验可以开始。 （3）调节空气流量旁路阀的开度，使压差计读数
为所需的空气流量值。若为计算机在线数据采集，则 可直接从屏幕上读取空气流量值。建议从最大流量开 始实验。
旁路全开时，通过传热管的空气流量是最大还是最小？
实验操作要点（3）
（4）稳定5min左右读取压差计读数，以及 t1、 t和2
T值。注意：第1个数据点必须稳定15min。 （5）重复（3）与（4）步骤，共做7个空气流量值实
无相变时强制湍流下的对流传热影响因素主要有： 定性长度、流体的流速、粘度、导热系数、比热和密 度。
f ( l ,u, , ,cp , , ) 0
（要求掌握因次分析法,请同学们自己归纳出下页的无因次数群)
实验原理
7个物理量涉及到4个基本因次，因此可以归纳
出3个无因次数群，它们之间的关系为：
式中：
系数 与C指数 和m 则需n 由实验加以确定。对于气体，
基本上P不r随温度而变，可视为一常数，因此，上式也
可简化为：
Nu A Re m
四、实验方案设计思路
改变 阀门 开度
t1、t2 p
V
m s2
Q
t1、t2、T
tm
u
K 1ห้องสมุดไป่ตู้
Re du
Nu 1d
1 ? K ? Q ? ms2 ? tm ?
化工原理实验
传热实验
传热实验装置
福州大学化工原理实验室
实验三 传热实验
一、实验目的 二、实验任务 三、实验原理 四、设计思路 五、实验流程
六、操作要点 七、数据处理 八、数据处理注意点 九、实验报告要求
一、实验目的
1、加深对传热过程的理解。
2、学习并掌握传热系数 K、传热膜系数 的1测定
方法。 3、学会用最小二乘法或作图法确定准数关系式
Nu ARem Prn 中常数A和指数m。
4、比较传热效果，了解工程上强化传热的措施。 5、培养工程观念、动手能力和其它综合素质。
二、实验任务
任务(1)：测定普通管和强化管的传热系数 K、 传热膜系数 以及1 和 Re。 Nu
任务(2): 确定准数关系式 Nu ARem Prn 中常数A和指数m。
验（注意：最小、最大流量值一定要做）。 3．实验结束
（1）关闭加热器开关。 （2）过5min后关闭鼓风机，并将旁路阀全开。 （3）切断总电源。
七、数据处理
1、求Re数所需参数的测定与计算
P
Vt1 23.80 t1
式中：Vt1—— 空气入口温度（即流量计处温度）下
的体积流量，
m3 /h
——p 孔板两端压差，kPa