化工原理传热综合实验
化工原理实验：传热实验
化工原理实验：传热实验化工传热综合实验一、实验装置的根本功能和特点本实验装置是以空气和水蒸汽为介质，对流换热的简单套管换热器和强化内管的套管换热器。
通过对本换热器的实验研究，可以掌握对流传热系数α i 的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。
并应用线性回归分析^p 方法，确定关联式 Nu=ARemPr0.4 中常数A 、 m 的值。
通过对管程内部插有螺旋线圈的空气-水蒸气强化套管换热器的实验研究，测定其准数关联式 Nu=BRem 中常数B 、 m 的值和强化比Nu/Nu0 ，理解强化传热的根本理论和根本方式。
实验装置的主要特点如下：1.实验操作方便,平安可靠。
2.数据稳定,强化效果明显，用图解法求得的回归式与经历公式很接近。
3.水,电的耗用小,实验费用低。
4.传热管路采用管道法兰联接,不但密封性能好,•而且拆装也很方便。
5.箱式构造，外观整洁，挪动方便。
二、强化套管换热器实验简介强化传热又被学术界称为第二代传热技术，它能减小初设计的传热面积，以减小换热器的体积和重量；进步现有换热器的换热才能；使换热器能在较低温差下工作；并且可以减少换热器的阻力以减少换热器的动力消耗，更有效地利用能和资金。
强化传热的方法有多种，本实验装置是采用在换热器内管插入螺旋线圈的方法来强化传热的。
螺旋线圈的构造图如图 1 所示，螺旋线圈由直径 3mm 以下的铜丝和钢丝按一定节距绕成。
将金属螺旋线圈插入并固定在管内，即可构成一种强化传热管。
在近壁区域，流体一面由于螺旋线圈的作用而发生旋转，一面还周期性地受到线圈的螺旋金属丝的扰动，因此可以使传热强化。
由于绕制线圈的金属丝直径很细，流体旋流强度也较弱，所以阻力较小，有利于节省能。
螺旋线圈是以线圈节距 H 与管内径 d 的比值技术参数，且长径比是影响传热效果和阻力系数的重要因素。
科学家通过实验研究总结了形式为mB Nu Re 的经历公式，其中 B 和 m 的值因螺旋丝尺寸不同而不同。
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)
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。
化工原理实验传热实验报告
6）实验 Nu＝ARea Prb Grc 强制对流圆管内表面加热：Nu＝ARea Pr0.4 圆管传热基本方程：
Q K 1 A1
热量衡算方程：
(T1 t 2 ) (T2 t1 ) K 1 A1 t m T1 t 2 ln T2 t1
a 0.4
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，cp 设备特征尺寸：l 操作：u，βgΔT 则：α=f（ρ，μ，λ，cp，l，u，βgΔT） 2）量纲分析 ρ [ML-3]，μ [ML-1 T-1]，λ[ML T -3 Q-1]，cp [L2 T-2 Q-1]，l[L] ，u[LT -1]， βgΔT [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 cp: Pr＝cpμ /λ βgΔT: Gr＝βgΔT l 3ρ2/μ 2 5）原函数无量纲化
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 α1 2、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 Nu A Re Pr 中的参数 A、a *4、测定两个条件下铜管内空气的能量损失
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和传热系数的测定方法，掌握传热表面积的计算方法。
一、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。
在传热过程中，热量的传递方式有对流、传导和辐射三种。
本实验主要研究对流传热。
二、实验仪器和设备。
1. 传热实验装置。
2. 温度计。
3. 计时器。
4. 水槽。
5. 水泵。
三、实验步骤。
1. 将水加热至一定温度，保持恒温。
2. 将试验管装入传热实验装置中，打开水泵，使水流通过试验管。
3. 记录试验管的进口和出口水温，以及进口和出口水的流量。
4. 根据实验数据计算出传热系数和传热表面积。
四、实验数据处理。
1. 根据实验数据计算出传热系数和传热表面积。
2. 绘制传热系数与雷诺数的关系曲线。
五、实验结果分析。
根据实验结果，我们可以得出传热系数与雷诺数呈线性关系，传热系数随雷诺数的增大而增大。
传热表面积的计算结果与实际情况相符合。
六、实验结论。
通过本次传热实验，我们深入了解了传热原理，掌握了传热系数和传热表面积的计算方法，提高了实验操作能力和数据处理能力。
七、实验总结。
传热实验是化工原理课程中的重要实践环节，通过实验操作，我们不仅学到了理论知识，更加深了对传热原理的理解。
在今后的学习和工作中，我们将继续努力，不断提高自己的实验能力和科研能力。
通过本次传热实验，我们对传热原理有了更深入的了解，掌握了传热系数和传热表面积的计算方法，提高了实验操作能力和数据处理能力。
希望通过这篇实验报告，能够对大家有所帮助，也希望大家能够在今后的学习和工作中继续努力，不断提高自己的实验能力和科研能力。
化工原理实验-传热
It depends only on yourself!
序号
左
右
体积流量 (m3/s)Biblioteka 备注186.0
29.0
31.5
28.5
204
416
3.1
2
89.0
28.0
31.0
28.0
221
398
2.8
3
90.0
27.5
30.5
28.0
231
389
2.3
典型计算
五、思考题以及讨论
1．分析影响传热系数及给热系数的因素？ 2．如何提高传热效率，采取何种措施可提高K和α值 3．tm、 tm的物理意义是什么？如何确定？ 4. 本实验中一共用到哪些假设？
管中做强制对流，
故 2 和 的值较大，
2 d 2 ( 水侧贡献 )
和
d m ( 壁厚贡献 )
值较小可忽略，
于是 K 1 另热空气在圆形直管中 作强制湍流运动时， Nu A Re
m
Pr
n
三、实验步骤
1. 熟悉传热实验流程及仪表使用，检查设备，作好运转操作准备。 全开空气进口阀和各换热器的空气流量调节阀，开启鼓风机通空气进入电加热器。 2. 拧开冷却水阀，通冷却水进换热器壳程。确定所测换热器，关闭其余换热器的空气流 量调节阀。 3. 启动电加热器电源，调节变压器功率1~1.5KW预热空气， 观测热空气入换热器的进口 温度是否大于75°C，若大于75°C，微调变压器，保持在三分中内进口温度变化不超 过1C°，即可读取空气流量、热空气和冷却水进、出口温度。 4. 调节空气流量调节阀，改变空气流量，稳定3~5分钟后，依次读取空气流量、热空气 和冷却水进出口温度，如此反复测取数据6~8次，完成所测换热器的数据采集。
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 。
化工原理实验传热实验报告
化工原理实验传热实验报告实验目的：了解传热的基本原理，掌握传热实验的基本方法和操作技能。
实验仪器与材料： 1. 传热试验装置：包括加热器、冷却器、测温设备等。
2.测量工具：温度计、计时器、称量器等。
3. 实验样品：可以是固体、液体或气体。
实验原理：传热是物体之间由于温度差引起的热量传递现象。
传热可以通过三种方式进行：导热、对流和辐射。
1.导热：导热是通过物体内部的分子碰撞实现的热量传递方式。
热量从高温区域传递到低温区域，速度与温度差和材料导热系数有关。
2.对流：对流是通过流体的流动来实现的热量传递方式。
热量可以通过流体的对流传递到其他物体或流体中，速度与流体的流动速度、流体的性质以及流动的距离有关。
3.辐射：辐射是通过电磁波传递热量的方式。
热辐射不需要通过介质传递，可以在真空中传播。
热辐射的强度与物体的温度和表面特性有关。
实验步骤：步骤一：准备工作 1. 确定实验所需的传热试验装置和材料，并检查其是否完好。
2. 准备实验所需的测量工具和实验样品。
3. 对实验装置进行清洁和消毒，确保实验结果的准确性。
步骤二：导热实验 1. 将传热试验装置中的加热器加热到一定温度。
2. 在加热器的一侧放置一个固体样品，并用温度计测量其初始温度。
3. 记录固体样品的温度随时间的变化，并绘制温度-时间曲线。
4. 根据温度-时间曲线，计算固体样品的导热速率和导热系数。
步骤三：对流实验 1. 在传热试验装置中加入一定量的流体样品。
2. 将加热器加热到一定温度，并用温度计测量流体样品的初始温度。
3. 在冷却器的另一侧，用冷却水冷却流体样品，并用温度计测量冷却后的温度。
4. 记录流体样品的温度随时间的变化，并绘制温度-时间曲线。
5. 根据温度-时间曲线，计算流体样品的对流传热速率。
步骤四：辐射实验 1. 将传热试验装置中的加热器加热到一定温度。
2. 在加热器的一侧放置一个辐射源，并用温度计测量其初始温度。
3. 在辐射源的另一侧，放置一个辐射接收器，并用温度计测量接收器的初始温度。
化工传热综合实验.doc
化工传热综合实验.doc实验目的：本实验旨在通过实际操作，掌握传热传质原理，熟悉换热实验装置的使用方法，并掌握各种传热传质参数的测量方法与计算方法。
实验原理：本实验分为传热和传质两个部分。
传热部分主要涉及热对流、热辐射和热传导的传热原理和计算方法；传质部分主要涉及扩散、对流和反应等传质原理和计算方法。
(1) 传热部分传热是物质的热运动。
在传热现象中，热量的能量转移到了温度低的物体中。
传热的方式有三种，分别为热传导、热对流和热辐射。
热传导是指热量通过物体内部的分子扩散传递的过程。
在恒定温度梯度下，热传导的热流密度与横截面积呈正比、与热到达面的温度梯度呈负比。
其传热计算公式为：q = kSAΔT/L其中q为单位时间内热流量；k为物质的导热系数；S为热到达面的横截面积；A为物质的热传导面积；ΔT为物体两侧温度差；L为传热路径长度。
热对流是指热量通过流体的对流传递的过程。
对流传热通常包括强迫对流和自然对流两种。
强迫对流需要外界带动，自然对流用物体本身的温度差使流体在纵向上上升或下降，并形成流场。
其传热计算公式为：热辐射是指热量通过电磁波辐射传递的过程。
其传热计算公式为：q = σεAf(T1^4 - T2^4)其中q为单位时间内热流量；σ为斯特藩-玻尔兹曼常量；ε为物体的辐射率；A为物体的辐射面积；f为修正因子；T1和T2分别为物体表面的温度。
传质是指物质间的质运动。
在传质过程中，物质从高浓度区向低浓度区移动。
传质的方式有三种，分别为扩散、对流和反应。
扩散是指气体、液体或固体中不同浓度物质间分子的自发性运动。
扩散通常在两个平衡浓度较大的区域之间进行，并伴随着浓度梯度的减小。
扩散通常用菲克定律表示：J = -D(dC/dx)其中J为扩散的通量；D为扩散系数；C为物质浓度；x为扩散距离。
对流则是指物质在流体中的流动所导致的传质过程。
对流传质分为强迫对流传质和自然对流扩散，其通量公式分别为：J = C0v其中C0为气体或液体的初始浓度；v为气体或液体的体积流量；C为气体或液体在流体中的浓度；C和D为浓度和扩散系数之间的线性比例系数。
化工原理传热综合实验
一、实验目的1. 通过对简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数α i的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。
2. 应用线性回归分析方法，确定关联式 Nu=AR mePr 0.4中常数 A 、 m 的值。
二、实验原理 ( 1)传热过程基本原理 传热是指由于温度差引起的能量转移， 又称热传递。
由热力学第二定律可知， 凡是有温度差存在时，热量就必然发生从高温处传递到低温处， 因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。
总传热系数K 是评价换热器性能的一个重要参数， 也是对换热器进行传热计算的依据。
对于已有的换热器，可以通过测定有关数据，如设备尺寸、流体的流量和温度等，然后由传热速率方程式( 1-1 )计算 K 值。
传热速率方程式是换热器传热计算的基本关系。
在该方程式中，冷、热流体的温度差△ T 是传热过程的推动力，它随传热过程冷热流体的温度变化而改变。
传热速率方程式??= ??× ??× ??Tm( 1-1 )所以对于总传热系数 ??= ???×? ??× (??2-T 1)/(??× ??Tm) (1-2)式中： Q 热量 (W)；S 传热面积(m 2) ；△ T m -- 冷热流体的平均温差 ( ℃ ) ； △ ????= ??w-Tm实验时间 2020 年 5 月 14 日 传热综合实验(一) 成绩 _____ 指导老师 _______________________K 总传热系数(W/(m2·℃)) ；CP 比热容(J/(kg · K)) ；W -- 空气质量流量(kg/s) ；△T=T2-T1 冷物流温度差(℃ )。
换热器的面积：????= ??????? ( 1-3) 式中：d i—内管管内径，m；L i —传热管测量段的实际长度，m；平均空气质量流量????=??????36001-4)2× ???????1= ?0?× ??0 × √2× ????????1体积流量??1式中： c 0 孔板流量计孔流系数， c 0=0.65；A0 孔的面积， m 2； d 0 孔板孔径， m ；??? -?--- 孔板两端压差， Pa ；传热准数 ??ui= ????id ?i ?普朗特准数 ??ri=???p ?i??????（ 2）换热器简介套管式换热器：是用管件将两种尺寸不同的标准管连接成为同心圆的套管。
浙江大学化工原理(过程控制)实验报告_传热综合实验2
实验报告课程名称：__过程工程原理实验（甲）I__ 指导老师：____ 成绩：__________ 实验名称：传热综合实验 实验类型：工程实验 同组学生姓名：_______ 一、实验目的和内容 二、实验装置与流程示意图 三、实验的理论依据（实验原理） 四、注意事项 五、原始记录数据表 六、整理计算数据表 七、数据整理计算过程举例 八、实验结论 九、实验结果的分析和讨论 一、实验目的和内容 1、掌握空气在普通和强化传热管内的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n BRe =Nu 形势的准数方程，并与教材中相应公式进行比较。
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、实验装置与流程示意图本实验装置流程如图1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。
专业: _________ 姓名：_________ 学号：_________ 日期：_________ 地点： _________图1 竖管对流传热系数测定实验装置流程图表1 竖管对流传热系数测定实验装置流程图符号说明表空气进行换热交换，冷凝水经排出阀排入盛水装置。
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：本实验中，普通和强化实验通过管路上的切换阀门进行切换。
三、实验的理论依据（实验原理）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。
所谓间壁式换热，就是冷、热两种流体之间有一固体壁面，两流体分别在固体壁面的两侧流动，两流体不直接接触，通过固体壁面（传热元件）进行热量交换。
本装置主要研究汽—气综合换热，包括普通管和加强管。
其中，水蒸汽和空气通过紫铜管间接换热，空气走紫铜管内，水蒸汽走紫铜管外，采用逆流换热。
所谓加强管，是在紫铜管内加了弹簧，增大了绝对粗糙度，进而增大了空气流动的湍流程度，使换热效果更明显。
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。
化工原理实验之传热试验
化工原理实验之传热试验传热试验是化工原理实验中具有重要意义的一项实验，试验目的是研究传热现象，了解传热规律，以及对传热理论进行实际检验。
本次实验主要包括对传热现象进行观察、测量传热速率和传热系数、验证传热公式等内容。
一. 实验原理1.传热基本原理传热是指物质内部或不同物质之间由于温度差而造成的能量传递现象。
传热方式主要有三种：传导、对流和辐射。
传导是指热量沿着物体内部的分子间传递，是热量在不需要物质的输送下传递的一种方式。
对流是指热量通过流体的对流传递，是热量通过可流动的物质实现的传递。
辐射是指热能通过电磁波的形式传播，是热量不需要介质的传递。
2.传热系数的定义传热系数是描述物质之间传热的一个参数。
它体现了传热时热量流动速率和温度差之间的比例关系，通常用W/m2·K或kcal/h·m2·K来表示。
传热系数取决于具体的传热方式、传热介质以及传热表面的性质等，因此无法精确确定，需要通过实验的方法进行测量。
3.传热计算公式传热计算公式是用来计算传热速率或传热系数的公式，基于传热规律进行推导，常见的有牛顿冷却定律、斯特凡—波尔兹曼定律、傅里叶定律等。
二. 实验器材本次实验所需的器材包括传热试验装置、恒温水槽、电热膜、狭缝式温度计等。
三. 实验步骤1.打开仪器的电源，使恒温水槽内的水温恒定在设定值。
2.将试验装置放入恒温水槽中，调整好试验装置和热源之间的距离。
3.测量试验装置与水温之间的温度差。
4.将电热膜接通电源，记录下电热膜的功率大小。
5.运用实验数据计算出试验装置的传热速率和传热系数。
四. 实验结果通过实验测量，并利用公式计算，得出试验结果如下：试验装置与水温之间的温度差为8℃，电热膜的功率为176W，故传热速率为1408W。
根据实际测量数据，计算得出传热系数为87.13W/m2·K。
本次传热试验的主要目的在于了解传热现象及其规律，测量传热速率和传热系数以及验证传热公式。
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。
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。
化工原理の传热实验
化工原理の传热实验一、实验目的1、学习传热系数的测定方法；2、学习传热膜系数及其准数联式的测定方法。
二、实验原理本实验有套管换热器4套，列管式换热器4套，首先介绍套管换热器。
套管换热器管间进饱和蒸汽，冷凝放热以加热管内的空气，实验设备如图2-2-5-1（1）所示。
传热方式为：冷凝—传导—对流 1、传热系数可用下式计算： ]/[2k m W t A qK m⋅∆⋅=(1)图2-2-5-1（1） 套管换热器示意图 式中：q ——传热速率[W] A ——传热面积[m 2] △t m —传热平均温差[K] ○1传热速率q 用下式计算： ])[(12W t t C V q p S -=ρ （2）式中：3600/h S V V =——空气流量[m 3/s]V h ——空气流量[m 3/h]ρ——空气密度[kg/m 3]，以下式计算：]/)[273(4645.031m kg t R p Pa ++=ρ （3）Pa ——大气压[mmHg]Rp ——空气流量计前表压[mmHg] t 1——空气进换热器前的温度[℃]Cp ——空气比热[K kg J ⋅/]，查表或用下式计算：]/[04.01009K kg J t C m p ⋅+= （4） t m =(t 1+t 2)/2——空气进出换热器温度的平均值（℃） t 2——空气出口温度[℃]②传热平均面积A ：][2m L d A m π= （5）式中：d m =传热管平均直径[m]L —传热管有效长度[m ]③传热平均温度差△t m 用逆流对数平均温差计算：T ←——T t 1——→t 2 )(),(2211t T t t T t -=∆-=∆2121ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆ (6) 式中：T ——蒸汽温度[℃]2、传热膜系数（给热系数）及其关联式空气在圆形直管内作强制湍流时的传热膜系数可用下面准数关联式表示：nr m e P R Nu 0α= （7）式中：N u ——努塞尔特准数R e ——雷诺准数 P r ——普兰特准数αo ——系数，经验值为0.023 m ——指数，经验值为0.8n ——指数，经验值为：流体被加热时n=0.4，流体被冷却n=0.3 为了测定传热膜系数，现对式（7）作进一步的分析：λαdNu =（8） α——空气与管壁间的传热膜系数[W/m 2·k] 本实验可近似取α=K[传热系数]，也可用下式计算：)(m W i t t A q -=α （9）A i ——传热管内表面积[m 2] t W ——管壁温[℃]t m ——空气进、出口平均温度[℃] d ——管内径[m]λ——空气的导热系数[W/m ·k]，查表或用下式计算：λ=0.0244+7.8×10-5t m （10） μρdu =Re （11）u ——空气在加热管内的流速[m/s]μ——空气定性温度（t m ）下的粘度[pa ·s]，查表或用下式计算：μ=1.72×10-5+4.8×10-8t m （12）d ，ρ——意义同上。
化工原理传热实验步骤及内容
实验四传热实验、实验目的(1) 了解间壁式传热元件，掌握给热系数测定的实验方法。
(2) 学会给热系数测定的实验数据处理方法。
(3) 观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象。
(4) 掌握热电阻测温的方法。
(5) 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径二、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。
图4-1间壁式传加程示意图达到传热稳定时，有Q -—爲)=卿/■沖仏一人.)-%4(丁-為)輛-场血(斥-咖式中：Q —传热量，J / s ;m —热流体的质量流率，kg / sC PI—热流体的比热，J / (kg ? C)；T i —热流体的进口温度，C；T2 —热流体的出口温度，C；m —冷流体的质量流率，kg / s (4-1 )TC p2 —冷流体的比热，J /（kg ? C ）；11 —冷流体的进口温度，C；t2 —冷流体的出口温度，C；2:-1 —热流体与固体壁面的对流传热系数，W / （mC ）; A—热流体侧的对流传热面积，m；"；| —热流体与固体壁面的对数平均温差，C；2:-2 —冷流体与固体壁面的对流传热系数，W / （mC ）；A—冷流体侧的对流传热面积，m；|f\ —固体壁面与冷流体的对数平均温差，C；K —以传热面积A为基准的总给热系数，W / （m 2C）；—冷热流体的对数平均温差，C；热流体与固体壁面的对数平均温差可由式（4—2）计算,—［「J（4 - 2）亠4 一5式中：T1 —热流体进口处热流体侧的壁面温度，C；TA2 —热流体出口处热流体侧的壁面温度，C。
固体壁面与冷流体的对数平均温差可由式（4—3）计算,r - ：（4 —3）In切7式中：t wi —冷流体进口处冷流体侧的壁面温度，C；t W2 —冷流体出口处冷流体侧的壁面温度，C。
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传热综合实验（一）
实验时间2020年5月14日成绩________指导老师_______________
一、实验目的
1.通过对简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数α
i
的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。
2.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的值。
二、实验原理
（1）传热过程基本原理
传热是指由于温度差引起的能量转移，又称热传递。
由热力学第二定律可知，凡是有温度差存在时，热量就必然发生从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。
总传热系数K是评价换热器性能的一个重要参数，也是对换热器进行传热计算的依据。
对于已有的换热器，可以通过测定有关数据，如设备尺寸、流体的流量和温度等，然后由传热速率方程式（1-1）计算K值。
传热速率方程式是换热器传热计算的基本关系。
在该方程式中，冷、热流体的温度差△T是传热过程的推动力，它随传热过程冷热流体的温度变化而改变。
传热速率方程式Q=K×S×ΔTm（1-1）
所以对于总传热系数K=Cp×W×(T2-T1)/(S×ΔTm) (1-2) 式中： Q----热量(W)；
S----传热面积(m2)；
△Tm----冷热流体的平均温差(℃)；△Tm=Tw-Tm K----总传热系数(W/(m2·℃))；
C
P
----比热容 (J/(kg·K))；
W----空气质量流量(kg/s)；
△T=T
2-T
1
----冷物流温度差(℃)。
换热器的面积：S i=πd i L i（1-3）式中：d i—内管管内径，m；
L
i
—传热管测量段的实际长度，m；
平均空气质量流量W m=V mρm
3600（1-4）
由于压差是由孔板流量计测量的，所以
体积流量V T1=c0×A0×√2×ΔP
ρT1
（1-5）
式中： c
0----孔板流量计孔流系数，c
=0.65；
A
----孔的面积，m2；
d
----孔板孔径，m；
ΔP ----孔板两端压差，Pa；
由于换热器内温度的变化，传热管内的体积流量需进行校正：
V m=V T1×273+T m
273+T1
（1-6）ρt1----空气入口温度（即流量计处温度）下密度，kg/m3；
V m----传热管内平均体积流量，m3/h；
T m----空气定性温度，℃；Tm=T1+T2
2
流速u=Vm
πdi2
4
，m/s （1-7）
雷诺准数Re=duρ
μ
其中μ----平均粘度， Pa·s （1-8）
传热准数Nui=αidi
λi
（1-9）
普朗特准数Pri=Cpiμi
λi
（1-10）
（2）换热器简介
套管式换热器：是用管件将两种尺寸不同的标准管连接成为同心圆的套管。
套管换热器结构简单、能耐高压。
开车前首先检查管路、各种换热器、管件、仪表、流体输送设备是否完好，检查阀门、分析测量点是否灵活好用。
三、实验方法及步骤
1.实验准备：检查实验装置处在开车前的准备状态。
2.换热器实验：
1）打开总电源开关。
2）打开普通套管热空气进口阀和普通套管冷空气进口阀。
3）打开冷热空气旁路调节阀（开到最大），启动风机。
4）利用空气旁路调节阀来调节空气的流量并在一定的流量下稳定3—5分钟（仿真为数值不再变化）后分别测量记录空气的流量，空气进、出口的温度和管壁温度。
5）改变不同流量测取6-8组数据。
6）实验结束后，依次关闭加热开关、风机和总电源。
四、数据记录与处理
（一）实验数据记录表
（二）计算实例
当流量计压差△P=0.03kPa 时，
冷物流进口温度T1=36.65℃，此温度气体的密度ρT1=1.1402g/m^3 另外，冷物流出口温度T2=72.99℃ 壁面温度Tw=100 ℃ ∴空气定性温度Tm =
36.65+72.99
2
=54.82
此温度气体的平均密度ρTm =1.077 kg/m^3
平均导热系数λTm *100=2.86374 W/m ·K λTm=2.86374×10^-2 W/m ·K
平均比热容Cp=1005 J/（kg ·K ）
平均粘度μTm *100000 =1.9841 Pa ·s μTm=1.98×10^-5 Pa ·s 冷物流温度差 ΔT=T2-T1=72.99-36.65=36.34 ℃ 冷热物流间平均温度差ΔT m=Tw-Tm=100-54.82=45.18 ℃ 体积流量
V T1=c 0×A 0×√2×ΔP T1=0.65×π（0.0165）^2×3600√2×0.33×1000
≈12.03m 3/ℎ
平均体积流量V m =V T1×273+T m 273+T 1
=12.03×273+54.82273+36.65
≈12.73 m^3/h
平均流速u =Vm
πdi24
=12.7
π(0.02)^2
4
3600
≈11.26 m/s
传热速率
Q =CpW △T =CpVmρm △T 3600=1005×12.73×1.077×36.34
3600
≈139.176
对流传热系数
α=Cp ×W ×(T 2-T 1)/(S ×ΔTm)=CpVm ρm △T
3600 πdl △Tm
=
1005×12.73×1.077×36.34
3600×0.90×π×0.02×45.18
≈40.8768 W/(m^2 ℃)
雷诺准数Re =
duρμ
=
0.02×11.26×1.0771.98×10^−5≈3698.2
传热准数Nui =αidi λi
=40.88×0.02
2.86×10^−2≈28.55
普朗特准数Pri =
Cpiμi λi
=
1005×1.98×10^−52.86×10^−2
≈0.70
Nu Pr^0.4=28.547
0.70^0.4
≈32.98
(三)、绘图
图一
5000
100001500020000250003000035000
20
30
40
50
60
70
80
N u /(P r ^0.4)
雷诺数Re
图二
3.9
4.0
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
l o g (N u /(P r ^0.4))
log(雷诺数Re)
五、实验结果与讨论
1) 从图一Pr^0.4)与雷诺数Re 的关系曲线的线性拟合直线可求出关联式
Nu=ARe m
Pr
0.4
中常数A 的值，即A= 0.00221 ± 7.47078E -5
2) lgNu/(Pr^0.4)与lgRe 的关系曲线（即lgNu/(Pr^0.4)=lgA+mlgRe ）的线性
拟合直线可求出关联式Nu=ARe m
Pr
0.4
中常数m 的值，即m= 0.89498 ±
0.02133
3) 理论值m=0.8 A=0.0023一定误差，可能原因有:实验系统在修正数据小数
位时的省略，还有就是每个人都是固定一个旁路调节阀，而改变另外一个的开度，而数据在相同开度时不一样，可见其他调节阀开度会影响实验。
实验中并没有给出全部的密度等对比数据，（也不可能列举）所以做线性回归总是有误差。
4) 实验即使有误差，但是其值也基本接近理论值
0.0023×0.0021
0.0023
×100%=8.7%
0.895−0.8
0.8
×100%=11.9%
可见实验在一定的情况下能验证准数方程。