对流传热实验
对流传热系数的测定实验报告
淅江丈禽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、实验容和原理 (3)1.间壁式传热基本原理 (3)2.空气流呈的测定 (5)3.空气在传热管对流传热系数。
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 (7)4.拟合实验准数方程式 (8)5.传热准数经验式 (8)四、操作方法与实验步骤 (9)五、实验数据处理 (10)1.原始数据： (10)2.数据处理 (10)六、实验结果 (13)七、实验思考 (14)、实验目的和要求1） 掌握空气在传热管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）排岀，冷凝水经排出阀（F5和F6）排入盛水杯。
空气山风机提供, 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 换热器管，热交换后从风机岀口排出。
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。
强化对流传热综合设计实验
强化对流传热综合设计实验
该实验主要是为了帮助学生深入了解强化传热的原理和方法，学生可以通过综合设计实验的方式，掌握强化传热的技术，了解不同的传热方式和传热器材的应用，同时加强学生的动手能力、操作技能和科学研究能力。
实验设计：
1.实验目的：
（1）了解传热的基本原理和种类；
（2）学习传热的计算方法；
（3）掌握强化传热的技术和应用；
（4）综合应用各种传热方式和传热器材进行传热设计实验。
2. 实验器材：
（1）导热实验仪；
（2）传热器材：传热管、传热盘、传热板、传热棒、传热器等；
（3）计算机和数据采集器。
3. 实验步骤：
（1）测量传热器材的基本参数和物理量。
（2）建立传热模型，采用计算机软件进行传热模拟。
（3）进行强化传热操作实验，记录实验数据。
（4）对实验结果进行分析和处理，综合考虑各种传热方式和传热器材的特点，优化传热设计。
4. 实验要点：
（1）要认真测量传热器材的基本参数和物理量，保证实验数据的准确性。
（2）要注意安全操作，避免因不当操作而导致事故或设备损坏。
（3）要加强数据的处理和分析，根据实验结果优化传热设计。
（4）要积极探索和研究相关领域的知识，丰富自己的专业素养。
结语：
通过强化对流传热综合设计实验，学生可以深入了解传热的原理和方法，掌握强化传热技术的应用，同时加强自己的动手能力、操作技能和科学研究能力，为将来的专业发展奠定坚实的基础。
传热方式实验对流与传导
传热方式实验对流与传导传热是热力学的重要内容，研究传热方式对流与传导不仅有助于深入了解能量传递的方式，还能为工程设计与优化提供指导。
本文将通过实验研究对流与传导的传热方式。
一、实验简介1. 实验目的本实验的目的是探究对流与传导的传热方式，并验证热传导在高温介质中的传热特性。
2. 实验器材准备好的实验器材有加热式玻璃容器、冰水槽、热敏电阻温度计、温度计、实验记录表等。
3. 实验步骤(1) 将加热式玻璃容器装满冷水，并放入冰水槽中。
(2) 在容器下方加热源，打开加热电源进行加热。
(3) 通过热敏电阻温度计和温度计记录容器内的温度随时间的变化，并记录下来。
(4) 实验结束后，整理实验数据并进行分析。
二、传热方式实验结果分析1. 对流传热通过观察记录的实验数据，我们可以发现在加热式玻璃容器中，水的温度随时间的增加而上升。
这是因为加热源引起的热量传递，使得容器内部的水分子热运动更加剧烈，从而使整个系统的温度升高。
对流传热是由于流体内部的密度差异导致的，流体受热后体积膨胀，变得轻，上浮；而冷却后体积缩小，变得重，下沉。
这种上浮和下沉的循环运动使得热量不断传递，从而实现了对流传热。
2. 传导传热在实验过程中还观察到，在加热式玻璃容器加热时，容器底部的温度比顶部温度高。
这是因为容器受热后，热量由底部向上传导。
传导传热是由于物质内部分子之间的热量传递引起的，它不需要物质之间的流动，而是通过分子之间的碰撞传递热量。
三、实验结论与应用通过本次实验，我们深入了解了对流与传导的传热方式。
对流传热是由于流体内部的密度差异导致的上浮和下沉的循环运动，而传导传热则是由于物质分子之间的碰撞传递热量。
了解传热方式对于工程设计与优化至关重要。
在设计暖气系统或空调系统时，我们需要考虑到对流传热的影响因素，比如空调的出风口位置和暖气片的设置。
在隔热设计中，我们需要考虑传导传热的因素，比如选用合适的隔热材料。
同时，我们还可以通过优化流体的流动方式，来提高传热效率。
实验五-对流传热系数
3．Re与Nu的计算
Re
du
4Vs di
1.274
Vs di
式中 di———管内径 , m；
———定性温度下空气的粘度， Pa·S；
Nu
idi
式中 —定性温度下空气的导热系数，
W(m·℃)。
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三、实验装置及流程
• 1．实验流程 • 本实验有四套套管换热器组成，其中一套是螺
• 6.改变空气流量，稳定后，读取数据。 • 7.实验结束后，先打开空气调节阀后关闭风机，
最后关闭总电源开关。
• 8.读大气压力计值，记录操作条件下大气压强值。
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五、思考题
• 1.实验过程中，蒸汽温度改变对实验结果有什
么影响？如何保持蒸汽温度恒定？
i
WC p (t出 t进 ) Stm
1 1 b 1
K i o
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3
二、基本原理
b
1 0
1
与i
相比很小可以忽略，所以
K
i
，
这样做避免了壁温的测量。
根据传热速率方程和热量衡算式有如下关系
Q KStm WC p (t出 t进 )
tm
T t出 T t进 ln T t出
• 3.实验过程中，如何判断传热达到稳定？ • 在实验进行一段时间后，如果在温度显示仪上
蒸汽的温度和空气的出口温度都为稳定值，即 表示传热达到稳定。
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五、思考题
• 4.蒸汽冷凝过程中不凝性气体存在对实验结果会有什么影 响？应采取什么措施解决？
对流传热系数的测定实验指导书
对流传热系数的测定实验指导书1 训练目的：1．1熟悉换热装置中的各种设备及名称、各类测量仪表及名称、控制阀门的作用、冷热流体进出口位置等。
1．2了解换热器的结构，掌握对装置的试压、试漏等操作技能。
1．3掌握传热系统的流程和开、停车步骤及常见事故的处理方法。
1．4学会对流传热系数的测定方法。
1．5测定空气在圆形直管内（或螺旋槽管内）的强制对流传热系数，并把数据整理成准数关系式。
1．6了解影响对流传热系数的因素和强化传热的途径。
2．实验内容：测定不同空气流量下空气和水蒸汽在套管换热器中的进出口温度，求得空气在管内的对流传热系数。
3 基本原理3．1准数关系式对流传热系数是研究传过程及换热性能的一个很重要的参数。
在工业生产和科学研究中经常采用间壁式换热装置来达到物料的冷却和加热目的，这种传热过程是冷热流体通过固体壁面（传热元件）进行的热量交换，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流传热所组成。
由单位传热速率议程式知，单位时间、单位传热面积所传递的热量为q=K（T－t）而对流传热所传递的热量，对于冷热流体可由牛顿定律表示q=a h·（T－T wl）或q=a·（t w2－t）式中q—传热量，W/℃；a—给热系数，W/㎡；T—热流体温度，℃；t—冷液体温度，℃；T w1、t w2—热冷液体的壁温，℃；下标：c—冷侧面h—热侧由于对流传热过程十分复杂，影响因素极多，目前尚不能通过解析法得到对流传热系数的关系式，它必须由实验加以测定获得各种因素下对流传热系数的定量关系。
为了减少实验工作量，采用因次分析法将有关的影响因素无因次化处理后组成若干个无因次数群，从而获得描述对流传热过程的无因次方块字程。
在此基础上组织实验，并经过数据处理得到相应的关系式，如流体在圆形（光滑）直管中做强制对流传热时传热系数的变化规律可用如下准数关联式表示N u=CR e m P r n=ad/λR e=duρ/µ=dw/AμNμ—努塞尔特准数；Re—雷诺准数；P r—普兰特准数；w—空气的质量流量，㎏/s；d—热管内径，m；A—换热管截面积，㎡；μ—定性温度下空气的粘度，P a·S；λ—定性温度下空气的导热系数，W/（m·℃）；a—对流传热系数，W/（㎡·℃）；当流体被加热时，n=0.4；被冷却时，n=0.3。
对流传热系数测定实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除对流传热系数测定实验报告篇一：空气—蒸汽对流给热系数测定实验报告及数据、答案空气—蒸汽对流给热系数测定一、实验目的⒈通过对空气—水蒸气光滑套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数α1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方法，确定关联式nu=ARempr0.4中常数A、m的值。
⒉通过对管程内部插有螺纹管的空气—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，了解强化传热的基本理论和基本方式。
二、实验装置本实验设备由两组黄铜管（其中一组为光滑管，另一组为波纹管）组成平行的两组套管换热器，内管为紫铜材质，外管为不锈钢管，两端用不锈钢法兰固定。
空气由旋涡气泵吹出，由旁路调节阀调节，经孔板流量计，由支路控制阀选择不同的支路进入换热器。
管程蒸汽由加热釜发生后自然上升，经支路控制阀选择逆流进入换热器壳程，其冷凝放出热量通过黄铜管壁被传递到管内流动的空气，达到逆流换热的效果。
饱和蒸汽由配套的电加热蒸汽发生器产生。
该实验流程图如图1所示，其主要参数见表1。
表1实验装置结构参数12蒸汽压力空气压力图1空气-水蒸气传热综合实验装置流程图1—光滑套管换热器；2—螺纹管的强化套管换热器；3—蒸汽发生器；4—旋涡气泵；35—旁路调节阀；6—孔板流量计；7、8、9—空气支路控制阀；10、11—蒸汽支路控制阀；12、13—蒸汽放空口；15—放水口；14—液位计；16—加水口；三、实验内容1、光滑管①测定6～8个不同流速下光滑管换热器的对流传热系数α1。
②对α1的实验数据进行线性回归，求关联式nu=ARem 中常数A、m的值。
2、波纹管①测定6～8个不同流速下波纹管换热器的对流传热系数α1。
②对α1的实验数据进行线性回归，求关联式nu=bRem 中常数b、m的值。
四、实验原理1．准数关联影响对流传热的因素很多，根据因次分析得到的对流传热的准数关联为：nu=cRemprngrl式中c、m、n、l为待定参数。
实验七 对流传热实验
式中：αl——空气在圆管中强制对流的传热膜系数，W／（m2·℃）；
α2——蒸汽冷凝时的传热膜系数，W／（m2·℃）。
当管壁热阻可以忽略（内管为黄铜管而且壁厚b较薄，黄铜导热系数λ比较大）时，
（7-7）
蒸汽冷凝传热膜系数远远大于空气传热膜系数，则K≈α1。因此，只要在实验中测得冷、热流体的温度及空气的体积流量，即可通过热衡算求出套管换热器的总传热系数K值，由此求得空气传热膜系数α1。
表7-1实验装置结构参数
实验内管内径di（mm）
16.00
实验内管外径do（mm）
17.92
实验外管内径Di（mm）
50
实验外管外径Do（mm）
52.5
总管长（紫铜内管）L（m）
1.30
测量段长度l（m）
1.10
图7-1空气-水蒸气传热综合实验装置流程图
1—光滑套管换热器；2—螺纹管的强化套管换热器；3—蒸汽发生器；4—旋涡气泵；
5、套管换热器中积累的热水要及时放掉，以免影响蒸汽传热。
5．空气流量和密度的计算
空气密度ρ1可按理想气体计算：
（7-10）
式中：pa——当地大气压，Pa；
t——孔板流量计前空气温度，℃，可取t=t1；
空气的流量由1／4喷嘴流量计测量，合并常数后，空气的体积流量可由下式计算
（7-11）
式中：C0——合并整理的流量系数，其值为C0=0.001 233；
R——喷嘴流量计的压差计示值，mrnH2O。
八、注意事项
1、检查蒸汽加热釜中的水位是否在正常范围内。特别是每个实验结束后，进行下一实验之前，如果发现水位过低，应及时补给水量。2、必须保证蒸汽上升管线的畅通。在转换支路时，应先开启需要的支路阀，再关闭另一侧，且开启和关闭控制阀必须缓慢，防止管线截断或蒸汽压力过大突然喷出。3、必须保证空气管线的畅通。即在接通风机电源之前，三个空气支路控制阀之一和旁路调节阀（见图1所示）必须全开。在转换支路时，应先关闭风机电源，然后开启和关闭控制阀。4、调节流量后，应至少稳定5～10分钟后读取实验数据。
对流传热系数测定实验.doc
对流传热系数测定实验.doc实验目的：1.测定水在圆管内的对流传热系数。
2.熟悉实验过程和方法，掌握实验技能。
实验原理：对流传热是指在流体内部，由于温度差而发生的热量传递过程。
负责传热的机构是流体内的对流，它能有效地加快热量的传递。
圆管内加热相当于给液体部分加热，液体受热变得稀薄，流动影响整个管道，使得流体相对速度增加，对流热传导增强，同时散热增大。
对流传热系数，以水作为样品，可得公式如下：V=λ(ρ 2-ρ1)gL^3/μQ其中：V 水流速λ 对流传热系数ρ1 密度ρ2 受热稀薄液体的密度g 重力加速度L 热交换区段的长度μ 动力粘度系数Q 加热量测量方法：以恒流供热方式加热，用热电偶及温度计测量流体进入和流出处的温度，并通过流量表测量流体流量。
最后，利用以上数据及传热计算公式计算对流传热系数。
实验过程：1.组装好实验装置。
2.调节水流量，打开恒温水浴，调节温度至稳定后，进一步调节流量，直到流量稳定。
3.测量流体进入和流出处的温度，测量流体流量，并记录数据。
实验记录：表一流体进出口温度及温度差（数据保留两位小数）进口温度45.20°C 流量计温度差 6.95°C表二流量及所用时间流量（L/min）时间（s）0.50 55.110.60 48.781.10 23.61采用已有数据计算出对流传热系数的值如下：ρ1 998kg/m³μ 1.004×10^{-3}N/s·m²Q 0.293WL 0.15mλ 195.44W/(m²·K)实验结果：本次实验得到了水在圆管内的对流传热系数λ=195.44W/(m²·K)。
对流传热的实验分析
对流传热的实验分析导言：热传导是物质内部的热量传递方式，而对流传热则是通过流体的运动来传递热量。
对流传热在自然界和工程领域都有广泛的应用。
本文将通过对流传热的实验分析，探讨其机理和影响因素。
一、实验设备和方法在对流传热的实验中，我们通常会使用一个加热器和一个冷却器。
加热器中的流体被加热，然后通过管道流动到冷却器中，从而实现热量的传递。
为了控制实验条件，我们需要测量加热器和冷却器中的温度、流速以及热量的转移率。
二、实验结果和讨论1. 温度分布在实验中，我们可以通过在加热器和冷却器中放置温度传感器来测量温度分布。
实验结果通常显示，在加热器中，温度随着距离加热源的远离而逐渐降低；而在冷却器中，温度随着距离冷却源的接近而逐渐升高。
这是因为加热器中的热量被流体吸收，并随着流动被带到冷却器中。
2. 热传递率实验中，我们可以通过测量加热器和冷却器中的温度差来计算热传递率。
热传递率是指单位时间内传递的热量。
实验结果显示，热传递率与流体的流速成正比。
当流速增加时，热传递率也随之增加。
这是因为流体的流动可以带走更多的热量，加快热量的传递速度。
3. 流体性质实验中，我们可以通过更换不同性质的流体来研究其对对流传热的影响。
实验结果表明，流体的热导率和比热容对对流传热起着重要作用。
热导率越大的流体，其传热能力越强；而比热容越大的流体，其储热能力越强。
因此，在工程应用中，我们可以根据需要选择合适的流体来实现高效的对流传热。
4. 几何形状实验中，我们还可以通过改变加热器和冷却器的几何形状来研究其对对流传热的影响。
实验结果显示，几何形状的改变会影响流体的流动状态，从而影响热量的传递。
例如，增加管道的弯曲会增加流体的阻力，降低热传递率；而增加表面积可以增加热量的传递速度。
结论：通过对流传热的实验分析，我们可以深入了解对流传热的机理和影响因素。
实验结果表明，对流传热是一种高效的热传递方式，其传热能力可以通过流速、流体性质和几何形状等因素进行调控。
对流传热系数测定实验
对流传热系数测定实验一、实验目的a)测定空气在传热管内的对流传热系数，掌握空气在传热管内的对流传热系数的测定方法。
b)把测得的实验数据整理成Nu=BRe n形式的准数方程式，并与教材中相应公式进行比较。
c)通过实验提高对准数方程式的理解，了解影响传热系数的因素和强化传热的途径。
二、实验装置实验装置如图1所示，由蒸汽发生器、风机、套管换热器、流量调节阀及不锈钢进、出口管道、温度测量和流量测量装置等组成。
1. 风机 F1. 旁路阀2. 孔板流量计3. 空气压力变送器4. 蒸汽放空口5. 冷凝液排放口6. 玻璃视镜7. 套管换热器 F2. 空气流量调节阀 F3. 蒸汽流量调节阀8. 加水装置F4. 进水阀 13. 蒸汽发生器 T. 蒸汽温度 t1、t2 . 空气进、出口温度 T w1、T w2. 空气出口和进口侧的管壁温度图1 空气-水蒸气传热实验装置示意图三、对流传热及参数测取空气从漩涡风机吸入，经孔板流量计计量后进入套管换热器的内管（紫铜管），与来自蒸汽发生器的饱和水蒸汽在套管换热器内进行换热。
被空气冷凝下来的冷凝水经冷凝液排放口排入蒸汽发生器的加水装置。
进入套管换热器的空气进、出口温度t1、t2分别由铜—康铜热电偶测出。
换热管两端管壁温度T w1、T w2同样也分别由埋在内管（紫铜管）外壁上的铜—康铜热电偶测出。
蒸汽温度T由蒸汽发生器根据管路内的实际状况实现自动控制，T由热电阻PT100测得。
空气流量通过F2、F2的组合调节来改变或通过变频器改变，由孔板流量计测量，并通过压力变送器测出空气的压力。
套管换热器内管（紫铜管）的规格为：φ20×2 mm ，换热管有效长度为1200mm ，待测的空气温度、压力、流量、管壁温度和蒸汽温度均可在无纸记录仪或计算机上读取。
四、原理和方法在工业生产过程中，一般情况下，均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，通过固体壁面进行传热。
热传导与热对流的实验
热传导与热对流的实验引言热传导和热对流是热量传递的两种主要方式。
热传导指的是热量通过固体或液体的分子间传递，而热对流是指热量通过流体（气体或液体）的流动传递。
为了更好地理解这两种传热方式的原理和特点，进行实验是非常必要的。
通过实验，我们可以直观地观察到热传导和热对流的现象，并进一步研究其规律与应用。
实验材料和装置实验材料：1. 火柴或蜡烛2. 两块不同材质的金属板（如铝板和铜板）3. 两杯冷水和热水4. 温度计实验装置：1. 火柴或蜡烛支架2. 金属板支架3. 水槽或容器实验一：热传导实验步骤：1. 将一个金属板（如铝板）放置在金属板支架上。
将该金属板的一端轻轻接触蜡烛火焰，使其受热。
2. 在受热的金属板的另一端，用手或温度计测量其温度变化，并记录下来。
3. 将另一个金属板（如铜板）放置在与火柴或蜡烛火焰相同的距离上，但没有接触热源。
同样，用手或温度计测量其温度变化，并记录下来。
讨论：通过实验一，我们可以观察到金属板的传热过程，并比较不同材质金属板的传热效果。
通常，铜具有较好的热导性能，因此可以观察到铜板的温度升高较快。
而铝具有较差的热导性能，因此金属板的温度升高速度要慢一些。
实验二：热对流实验步骤：1. 将一个杯子装满冷水，另一个杯子装满热水。
2. 将两个杯子放在同一台平面上，保持它们之间的距离一致。
3. 用手触摸两个杯子，感受它们的温度差异，并记录下来。
讨论：通过实验二，我们可以观察到热对流的现象。
通常，热水杯的温度要高于冷水杯的温度。
当我们用手触摸两个杯子时，可以感受到热水杯传递给手的热量要比冷水杯多，这是因为热水杯中的水分子具有更高的热能，导致更多的热量传递给周围环境。
实验三：热传导与热对流的比较实验步骤：1. 准备一个水槽或者容器，将其填满一定的水。
2. 引入两根金属棒，将其中一根金属棒的一端放入热水中，另一根金属棒放入冷水中。
确保金属棒的另一端均在室温环境中。
3. 使用温度计记录每根金属棒的两端温度，并记录下来。
对流传热系数测定实验(对华理设备)
实验指导教师：曾明荣
对流传热概述
根据热力学第二定律，凡是存在温度差的地方就 会发生热量传递，并导致热量自发地从高温处向低温 处传递，这一过程称为热量传递过程，简称传热。
热量传递过程分为稳态过程与非稳态过程两大类。
热量传递有三种基本方式：热传导、对流和热辐 射。
在化工生产中传热的应用主要是两个方面：
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 及各有关温度，即可算出Ｋ和α等。
间壁式换热装置
对于间壁式传热过程，可以 将其看成是由下述三个传热子过 程串联而成：
（1）热流体与固体壁面之间的对 流传热过程；
（2）热量通过固体壁面的热传导 过程；
1
d
0.7
l
式中：α为采用上式计算的对流传热系数； α/为流体流经短管的平均对流传热系数。
流体在圆形直管内 呈过渡流时的对流传热系数
管内流动处于过渡流状态，即在2300<Re<104的范 围内，其传热情况比较复杂。在此情况下的对流传热 系数可先用湍流时的经验关联式计算，然后将计算所 得到的对流传热系数再乘以小于1的修正系数，即
3.蓄热式传热。（图例）
影响换热器传热速率的参数有：传热面积、平 均温度和传热系数。
对流传热的概念
不同温度的流体各部分之间，或流体与固体 壁面之间作整体相对位移时所发生的热量传递过 程，称为对流传热。
影响对流传热的因素：
（1）流体的相态变化； （2）引起流动的原因(强制对流传热和自然对流传热)； （3）流体的流动型态(层流和湍流)； （4）流体的物理性质(包括流体的比热容、导热系数、密 度和黏度等）； （5）传热面的几何因素(传热面的形状、大小等）。
物体的传热实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解和掌握热传导、对流和辐射三种传热方式的基本原理。
2. 通过实验验证不同材料、不同条件下物体的传热效率。
3. 分析影响物体传热效率的因素，如材料的热导率、物体的形状、环境温度等。
二、实验原理物体的传热主要有三种方式：热传导、对流和辐射。
1. 热传导：热量通过物体内部的微观粒子（如原子、分子）的振动和碰撞传递。
其传热速率与物体的热导率、温度梯度、物体的截面积和传热距离有关。
2. 对流：热量通过流体（如液体、气体）的流动传递。
其传热速率与流体的流速、温度差、流体的热导率、物体的形状和截面积有关。
3. 辐射：热量通过电磁波的形式传递。
其传热速率与物体的温度、表面积、辐射系数、物体表面的发射率、周围环境的辐射强度和距离的平方有关。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：金属棒、铜棒、铝棒、塑料棒、水、酒精、盐、温度计、计时器、支架、加热器等。
2. 实验仪器：电热板、热电偶、数字温度计、数据采集器、计算机等。
四、实验步骤1. 热传导实验：- 将金属棒、铜棒、铝棒和塑料棒分别置于支架上。
- 在一端加热金属棒，另一端用温度计测量温度。
- 记录不同材料的温度变化，计算热传导速率。
2. 对流实验：- 将水加热至一定温度，倒入烧杯中。
- 在水中放入金属棒，用温度计测量棒上不同位置的温度。
- 记录温度变化，计算对流速率。
3. 辐射实验：- 将电热板置于支架上，调整温度。
- 在一定距离处放置温度计，测量温度。
- 记录不同温度下的温度变化，计算辐射速率。
五、实验结果与分析1. 热传导实验：- 金属棒的热传导速率高于塑料棒，说明金属的热导率较高。
- 铜棒的热传导速率高于铝棒，说明铜的热导率较高。
2. 对流实验：- 水的对流速率较快，说明水的流动性较好。
- 金属棒在不同位置的温度变化较大，说明对流在金属棒上起主要作用。
3. 辐射实验：- 电热板温度越高，辐射速率越快。
- 辐射速率与距离的平方成反比。
六、实验结论1. 物体的传热方式主要有热传导、对流和辐射三种。
对流传热实验报告doc
对流传热实验报告篇一：对流传热实验报告太原理工大学化工原理实验报告实验名称：对流传热系数的测定一、实验预习（30分）1．实验装置预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩2．实验仿真预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩3．预习报告（10分）指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩（1）实验目的（2）实验原理（3）实验装置与流程：将本实验的主要设备、仪器和仪表等按编号顺序添入图下面的相应位置：10对流传热实验装置流程图1． 2．3． 4． 5．6． 7． 8．9． 10． 11． 12． 13．（4）简述实验所需测定参数及其测定方法：（5）实验操作要点：二、实验操作及原始数据表(30分)指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩三、数据处理结果(10分)篇二：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：化学工程与工艺班姓名：江海洋 XX011136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：XX.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：Nu?A?Rem?PrnGrp 对于强制湍流有： Nu?ARemPrn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。
实验报告二：对流传热系数及准数关联式常数的测定
对流传热系数及准数关联式常数的测定实验报告1.前言研究说明，参加到换热器换热管中的扰流子添加物可以使换热管内流动的液体产生明显的螺旋运动。
换句话说，在换热器换热管中参加扰流子添加物，就相当于在换热器换热管中参加空隙率ε≥95%的多孔体，当换热器换热管中流动的液体流经这些扰流子添加物以后，流道内将产生明显的弥散流动效应，在低雷诺数下〔Re≥300〕，由于弥散流动的促进，使换热器换热管中的液体转变为湍流。
湍流状态的流动液体其总热阻是所有流态液体中最小的，由于换热器换热管中湍流状态的流动液体热阻非常小，所以，换热器的传热系数〔K〕值将大大增加。
在高的传热系数〔K〕值状态下，换热器中扰流子强化传热的效果就会非常明显。
当然换热器中的扰流子对流经换热管的不同介质，其强化传热的效果是有区别的。
并且，换热管内扰流元件的形状和在传热面上的安装方法，对传热和流阻都有影响，一般可通过实验确定其最正确形式。
例如试验说明：在管道的全长填满螺旋形金属丝与连续设置螺旋圈相比，后者在传热性能不变时可减小流阻。
关于扰流子强化传热的原理，还有许多其它见解，有的专家认为扰流子强化传热是基于加大了传热面积和粗糙度，这无疑是正确的。
但试验说明，即使不紧贴壁面安装，则轴向固定在流道中心的扰流子也能使α值加大，有人解释为填充物能产生持续不断的涡流，并沿流向产生一个中心旋转流，在离心力的影响下使管中心的流体与壁面边界层流体充分混合。
从而减薄了边界层，强化了传热。
总的看，有关扰流子强化传热的理论还不完备和一致，一些数据仅来自实验，有待于更多的科研人员开发和利用。
在换热器换热管中加扰流子添加物，最明显的特点就是大大增强了换热管内侧的换热系数。
试验说明，在换热器换热管中加扰流子添加物，换热管内侧换热系数可比光管提高3.5倍以上。
扰流子强化传热除了减少金属消耗，它还可以提高工厂热能利用效率，降低能耗。
目前，一些设计追求高热强度，而管壳式换热器由于传热效率低，设计中采用的主要手段是选择提高对数平均温差，这要导致能耗的大幅度增加。
对流传热的实验分析
对流传热的实验分析热传导、热辐射和对流传热是物体之间热量传递的三种基本方式。
在这三种方式中，对流传热在自然界和工程应用中起着重要的作用。
对流传热实验是研究和分析对流传热现象的有效手段，本文将对对流传热实验进行分析。
一、实验目的和原理对流传热实验的目的是研究流体中的热传递过程，包括流体的流动特性和传热特性。
实验原理基于流体的运动和传热规律。
在对流传热实验中，我们通常使用热平衡器、热电偶和流量计等仪器设备来测量和记录实验数据。
二、实验装置和操作对流传热实验通常使用实验装置来模拟实际情况。
实验装置包括加热器、冷却器、流体循环系统和传感器等。
实验操作包括设定流体的流速、温度和压力等参数，并记录实验数据。
实验过程中需要保持实验环境的稳定和可重复性，以确保实验结果的准确性和可靠性。
三、实验结果和数据分析对流传热实验的结果通常以温度差、传热速率和传热系数等形式呈现。
通过对实验数据的分析，可以得出对流传热的相关规律和特性。
例如，实验结果可能显示随着流体流速的增加，传热速率也增加；或者随着流体温度差的增加，传热系数也增加。
这些结果可以用于改进工程设计和优化传热设备。
四、实验误差和改进措施在对流传热实验中，存在一定的误差。
误差可能来自于实验设备的精度、环境条件的变化以及实验操作的不确定性等因素。
为了减小误差并提高实验结果的可靠性，可以采取一些改进措施。
例如，使用更精确的测量仪器、控制实验环境的稳定性和增加实验重复次数等。
五、实验应用和意义对流传热实验的应用广泛，涉及到许多领域。
在能源领域，对流传热实验可以用于改进燃烧系统和提高能源利用效率。
在建筑工程领域，对流传热实验可以用于改善建筑物的隔热性能和节能设计。
在化工工程领域，对流传热实验可以用于优化化工过程和提高生产效率。
六、实验的挑战和未来发展对流传热实验面临一些挑战，例如实验环境的复杂性和实验数据的处理方法等。
未来，随着科学技术的不断发展，对流传热实验将更加精确和高效。
对流传热的实验研究
对流传热的实验研究热是一种能量的传递方式，而传热则是热能从高温区向低温区传递的过程。
在日常生活中，我们经常会遇到各种与传热相关的现象，比如热水壶里的水会逐渐变凉，夏天的风扇能够给人带来凉爽的感觉等等。
这些现象背后隐藏着许多有趣的科学原理，通过实验研究，我们可以更深入地了解传热的规律。
一、对流传热实验的基本原理对流传热是指热能通过流体的对流传递。
在对流传热实验中，我们通常使用液体或气体作为传热介质。
液体和气体的分子之间存在着不断的热运动，当液体或气体受热时，其分子的热运动会加剧，分子之间的距离也会变大，从而导致液体或气体的密度减小，形成热胀冷缩的现象。
这种现象会引起流体的对流运动，从而实现热能的传递。
二、自然对流传热实验自然对流传热是指在无外力作用下，由于密度差异引起的对流传热现象。
一个常见的自然对流传热实验是通过热水和冷水的混合来观察热能的传递过程。
实验中，我们可以准备两个容器，一个装满热水，一个装满冷水。
然后将两个容器的液体缓慢地倒入一个较大的容器中，观察液体的混合过程。
我们会发现，热水和冷水混合后，整个容器中的温度会逐渐均匀起来。
这是因为热水和冷水之间存在着温度差异，热水的密度较小，冷水的密度较大，所以热水会上浮，冷水会下沉，形成对流运动，从而实现热能的传递。
三、强制对流传热实验强制对流传热是指在外力的作用下，通过强制流体的对流运动来实现热能的传递。
一个常见的强制对流传热实验是通过使用电热丝和风扇来观察热能的传递过程。
实验中，我们可以将一个电热丝放置在一个封闭的容器中，并在容器的一侧安装一个风扇。
当电热丝通电时，它会产生热量，使容器内的空气温度升高。
同时，风扇会将热空气吹向容器的另一侧，形成强制对流运动。
我们可以通过测量不同位置的温度来观察热能在容器内的传递过程。
通过这个实验，我们可以发现，随着时间的推移，容器内的温度会逐渐均匀起来。
这是因为电热丝产生的热量会使空气温度升高，而风扇的作用会将热空气吹向容器的其他部分，从而实现热能的传递。
对流传热实验报告
对流传热实验报告对流传热实验报告引言：热传导是物质内部由高温区向低温区传递热量的过程，而对流传热则是通过流体的运动来传递热量。
在工程和科学领域中，对流传热是一个非常重要的研究方向。
为了更好地理解对流传热的机理和特性，我们进行了一系列的实验研究。
本文将对这些实验进行报告，并探讨实验结果的意义和应用。
实验一：自然对流传热我们首先进行了自然对流传热的实验。
实验装置是一个封闭的容器，其中有一根加热丝和一个温度计。
我们通过控制加热丝的电流来产生不同的温度差，并记录下温度计的读数。
实验结果表明，随着温度差的增加，热量的传递速率也随之增加，符合自然对流传热的基本规律。
实验二：强制对流传热接下来，我们进行了强制对流传热的实验。
实验装置是一个封闭的容器，其中有一根加热丝和一个风扇。
我们通过控制风扇的转速来产生不同的风速，并记录下温度计的读数。
实验结果显示，随着风速的增加，热量的传递速率也随之增加。
这是因为风速的增加会增加流体的对流运动，从而加快热量的传递。
实验三：对流传热的影响因素在第三个实验中，我们研究了对流传热的影响因素。
我们改变了容器的形状和尺寸，并记录下温度计的读数。
实验结果表明，容器的形状和尺寸对对流传热有着显著的影响。
较大的容器能够提供更大的表面积，从而增加热量的传递面积，加快对流传热的速率。
实验四：应用与意义对流传热的研究在工程和科学领域有着广泛的应用和意义。
首先，对流传热的研究可以帮助我们设计更高效的散热系统。
例如，在电子设备中，通过合理设计散热器的结构和风扇的布局，可以提高设备的散热效率，防止过热导致的故障。
其次，对流传热的研究也对气候模型和天气预报有着重要的影响。
了解大气中的对流传热机制，可以帮助我们更准确地预测气候变化和天气情况。
结论：通过一系列的实验研究，我们对对流传热的机理和特性有了更深入的理解。
实验结果表明，对流传热的速率受到多种因素的影响，包括温度差、风速、容器的形状和尺寸等。
对流传热的研究具有广泛的应用和意义，可以帮助我们设计更高效的散热系统，并提高气候模型和天气预报的准确性。
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5. 实验操作时应注意安全，防止触电和烫伤； 6.测量时应逐步加大气相流量，记录数据。否则实验数值误差较大。
七、实验记录及数据处理
1.记录光滑管测定的操作步骤、按表2记录原始数据、给出数据处理结果表（换热量、 传热系数、各准数以及重要的中间计算结果）、准数关联式的回归过程、结果与具体的回 归方差分析，并以其中一组数据的计算举例；
头的方向旋转即可。
5
T
2
12
4
T
T
6 89
T
73
T
T
PT
10 1
11 φ 42 不 锈 钢管
1、550W旋涡风 机 2、 冷流体出口温度 3、冷 流体入口温度 4、热流 体出口温度 5、热流体 入口温度 6、调 节阀 7、普通套管换热 器 8、0.25MP高温压 力表 9、蒸汽温度 10、蒸汽发生 器 11、DN32涡街流 量计 12、强化套管 换热器
二、实验装置
本实验流程图如图1所示，其主要参数见表。实验设备由两组黄铜管（其中一组为光滑 管，另一组为波纹管）组成平行的两组套管换热器，内管为紫铜材质，外管为不锈钢管，两 端用不锈钢法兰固定。空气由旋涡气泵吹出，由旁路调节阀调节，经孔板流量计，由支路控 制阀选择不同的支路进入换热器。管程蒸汽由加热釜发生后自然上升，经支路控制阀选择逆 流进入换热器壳程，其冷凝放出热量通过黄铜管壁被传递到管内流动的空气，达到逆流换热 的效果。饱和蒸汽由配套的电加热蒸汽发生器产生。
五、实验操作
1.实验前的准备,检查工作. (1) 向电加热釜加水至液位计 2/3 处； (2) 检查普通管支路各控制阀是否已打开。保证蒸汽和空气管线的畅通； (3) 接通电源总闸，设定加热电压，启动电加热器开关，开始加热； 2. 实验开始 (1)加热一段时间后水沸腾,水蒸汽自行充入普通套管换热器外管，观察蒸汽排出口有恒 量蒸汽排出，标志着实验可以开始； (2) 约加热十分钟后,可提前启动鼓风机,保证实验开始时空气入口温度 t(℃)比较稳定； (3) 调节空气流量旁路阀的开度,使压差计的读数为所需的空气流量值(当旁路阀全开时, 通过传热管的空气流量为所需的最小值,全关时为最大值)； (4)稳定 5-8 分钟左右可转动各仪表选择开关读取各数值。(注意：第 1 个数据点必须稳 定足够的时间)； (5) 重复(3)与(4)共做 6-10 个数值， 最小,最大流量值一定要做； (6) 整个实验过程中,加热电压可以保持(调节)不变,也可随空气流量的变化作适当的调 节； 3．转换支路，重复步骤 2 的内容，进行强化套管换热器的实验，测定 6-10 组实验数 据； 3． 实验结束 (1)关闭加热器开关，过 10 分钟后关闭鼓风机,并将旁路阀全开； (2) 切段总电源； (3) 若需几天后再做实验,则应将电加热釜中的水放干净；
≤200 伏 ≤10 安
2. 蒸发器为不锈钢制成，最大加热功率为3KW。其上装有液位计，正常液位要维持在
2/3处，最多加至液位计所能指示的范围最高处。必要时加水，以免电热管干烧（加水时需注
意水位超过液位计指示时仍往蒸发器内加水，液位计将无法显示液位）。其表面也包有保温
层。
3. 风机为旋涡风机，输入功率为550W转速为 2800/min,风量为95m3/h。
实验六 对流传热实验
一、实验目的
1.学习换热器的基本构造与操作原理； 2.通过对空气—水蒸气光滑套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数α1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方法，确定关联式Nu=ARemPr0.4 中常数A、m的值； 3.通过对管程内部插有螺纹管的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究，测定其准数 关联式Nu=ARem中常数A、m的值和强化比Nu/Nu0，了解强化传热的途径和措施； 4.掌握热电偶的测温原理及电位差计的使用。
4. 温度仪表：本装置配置一块AI-518温度控制仪表，一块AI-702M温度巡检仪和一块AI-
704M温度巡检仪，AI-518温度控制仪表用于控制蒸发器温度，一块AI-702M和一块AI-704M
温度显示仪直接显示所对应各点的温度,另一块702M显示蒸发器压力和气体流量。
5. 开关、指示灯 按下开关指示灯亮表明对应的工作正在运行，关闭时则按开关上箭
热总系数K。 3．传热膜系数的计算
当传热面为平壁或者当管壁很薄时，总的传热阻力和传热分阻力的关系可表示为：
1 1 b 1
(6)
K 1 2
式中：αl——空气在圆管中强制对流的传热膜系数，W／（m2·℃）；
α2——蒸汽冷凝时的传热膜系数，W／（m2·℃）。
当管壁热阻可以忽略（内管为黄铜管而且壁厚b较薄，黄铜导热系数λ比较大）时，
四、实验原理
1．准数关联 影响对流传热的因素很多，根据因次分析得到的对流传热的准数关联为：
Nu C Rem Prn Gr l
(1)
式中C、m、n、l为待定参数。 在实验测定空气在圆管内作强制对流时的对流传热系数，可以忽略自然对流对传热膜系
数的影响，则Gr为常数； 在温度变化不太大的情况下，Pr也可视为常数。所以，准数关联 式（1）可写成
We——冷流体的质量流量，kg／s；
V——冷流体（空气）的体积流量，m3/s； ρ1一冷流体（空气）的密度，kg／m3； K——换热器总传热系数，W/（m2·℃）； Cpc一一冷流体（空气）的平均比定压热容，kJ/（kg·K）； S——传热面积，m2；
Δtm——蒸汽与空气的对数平均温度差，℃。 空气的流量及两种流体的温度等可以通过各种测量仪表测得。综合上面各式即可算出传
11
(7)
K 1
蒸汽冷凝传热膜系数远远大于空气传热膜系数，则K≈α1。因此，只要在实验中测得冷、热
流体的温度及空气的体积流量，即可通过热衡算求出套管换热器的总传热系数K值，由此求
得空气传热膜系数α1。
4．努塞尔数和雷诺数的计算
Re
V l d
(8)
4
Nu d Kd VlC pc (t2 t1)d
Nu ARem
(2)
其中： Nu d
Re
du
V du
4
空气的导热系数λ=0.02826W/(mK)，待定参数A和m可通过实验测定蒸汽、空气的有关数 据后，对式（2）取对数，回归求得直线斜率和截距。
2．传热量计算 努塞尔数Nu或α1无法直接用实验测定，只能测定相关的参数并通过计算求得。当通过套 管环隙的饱和蒸汽与冷凝壁面接触后，蒸汽将放出冷凝潜热，冷凝成水，热量通过间壁传递
2.实验2的操作步骤、原始数据表、数据整理表（换热量、传热系数、各准数、Nu0和强 化比，还包括重要的中间计算结果）、准数关联式的回归结果；
3.在同一双对数坐标系中绘制光滑管、波纹管的Nu～Re的关系图；
八、思考题
1. 影响传热膜系数的因素有哪些？ 2. 在蒸气冷凝时，若存在不凝性气体，你认为将会有什么影响？应该采取什么措施？ 3. 蒸气冷凝后，将产生冷凝水，如冷凝水不能放出，累积后淹埋加热铜管，你认为将 会有什么影响？应该采取什么措施？ 4. 本实验中所测定的壁面温度是靠近蒸气侧的温度，还是接近空气侧的温度？为什么？ 5. 在实验中有哪些因素影响实验的稳定性？
给套管内的空气，使空气的温度升高，空气从管的末端排出管外，传递的热量由（3）式计
算。
Q WeC pc (t2 t1 ) VC pc (t2 t1 )
(3)
根据热传递速率
Q KStm
(4)
所以
KStm VC pc (t2 t1 )
(5)
式中：Q——换热器的热负荷（即传热速率），kJ／s；
(9)
Stm
式中：λ——空气导热系数，W／（m·℃）；
μ一空气的粘度，Pa·s； d——套管换热器的内管平均直径，m； ρ1——进口温度t1时的空气密度，kg／m3。 由于热阻主要集中在空气一侧，本实验的传热面积S取管子的内表面较为合理，即 S＝πdl 5．空气流量可通过流量计直接读取（m3/h）
六、实验注意事项
1．热球风速仪在测量时才抽出探头，停止实验时则应将探头关好，一定要注意不能损 坏探头内的铂丝等重要测量元件；
2．检查蒸汽加热釜中的水位是否在正常范围内。特别是每个实验结束后，进行下一实 验之前，如果发现水位过低，应及时补给水量；
3．必须保证蒸汽上升管线的畅通。即在给蒸汽加热釜电压之前，两蒸汽支路控制阀之 一必须全开。在转换支路时，应先开启需要的支路阀，再关闭另一侧，且开启和关闭控制阀 必须缓慢，防止管线截断或蒸汽压力过大突然喷出；
三、实验内容
1.光滑管 （1）测定6～8个不同流速下光滑管换热器的对流传热系数α1。 (2)对 α1的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=ARem中常数A、m的值。
2.波纹管 (1)测定6～8个不同流速下波纹管换热器的对流传热系数α1。 (2)对 α1的实验数据进行线性回归，求波纹管换热器关联式Nu=ARem中常数A、m的 值。
1. 传热管参数:
实验装置结构参数
实验内管内径 di（mm）
20.0
实验内管外径 do（mm）
22.0
实验外管内径 Di（mm）
53.0
实验外管外径 Do（mm）
57.0
测量段（紫铜内管）长度 l（m）
1.00
强化内管内插物
丝径 h（mm）
1
（螺旋线圈）尺寸 节距 H（mm）
40
加热釜
操作电压 操作电流