对流传热实验实验报告
对流给热系数测定实验
物理化学实验报告实验名称：对流给热系数测定实验学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：姓名：学号指导教师：日期：一、实验目的1、掌握传热膜系数的测定方法；2、通过实验，掌握确定传热膜系数准数关联式中的系数A和指数m的方法；3、通过实验提高对传热膜系数准数关联式的理解，并分析影响传热膜系数的因素，了解工程上强化传热的措施。
二、实验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：Nu=A×Re m×Pr n×Gr p (4-1)对于强制湍流而言，Gr准数可以忽略，故Nu=A×Re m×Pr n(4-2) 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：lg(Nu/Pr0.4)=lgA + mlgRe (4-3)在双对数坐标纸上作图，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：A=Nu/(Pr0.4×Re m) (4-4) 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。
对于方程的关联，首先要有Nu、Re、Pr的数据组。
其准数定义式分别为：Nu=αd/λ，Re=duρ/μ，Pr=Cpμ/λ实验中改变空气的流量以改变Re准数的值。
根据定性温度(空气进、出口温度的算术平均值)计算对应的Pr准数值。
同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数α值进而算得Nu准数值。
牛顿冷却定律：Q=α×A×△t m (4-5)(tw-t1)-(tw-t2)△t m =ln(tw-t1)/(tw-t2)式中：α—传热膜系数，[W/(m2×℃)]；Q—传热量，[W]；A—总传热面积，[m2]；△t m—管壁温度与管内流体温度的对数平均温差，[℃]；tw—蒸汽平均温差，[℃]。
化工原理实验之对流传热实验
化工原理实验之对流传热实验————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ化工原理实验报告之传热实验学院学生姓名专业学号年级二Ο一五 年 十一月一、实验目的1.测定冷空气—热蒸汽在套管换热器中的总传热系数Ｋ; ２．测定空气或水在圆直管内强制对流给热系数；3.测定冷空气在不同的流量时,Ｎu 与Re 之间的关系曲线，拟合准数方程。
二、实验原理（1）冷空气-热蒸汽系统的传热速率方程为m t KA Q ∆=)ln(2121t t t t t m ∆∆∆-∆=∆，11t T t -=∆,22t T t -=∆ )(21t t C V Q p -=ρ式中，Q —单位时间内的传热量，W ;A —热蒸汽与冷空气之间的传热面积,2m ,dl A π=; m t ∆—热蒸汽与冷空气之间的平均温差,℃或K K —总传热系数,)℃/(2⋅m W ;d —换热器内管的内直径,d =２0m ｍ l —换热器长度,l ＝1．3m ；V —冷空气流量,s m /3；pC 、ρ—冷空气密度，3/m kg 空气比热，kg J /；21t t 、—冷空气进出换热器的温度，℃； T —热蒸汽的温度,℃。
实验通过测量热蒸汽的流量V,热蒸汽进、出换热器的温度T １和T 2 （由于热蒸汽温度恒定,故可直接使用热蒸汽在中间段的温度作为T),冷空气进出换热器的温度t １和ｔ2,即可测定K 。
(2)热蒸汽与冷空气的传热过程由热蒸汽对壁面的对流传热、间壁的固体热传导和壁面对冷空气的对流传热三种传热组成,其总热阻为:2211111d h d d bd h K m ++=λ 其中,21h h 、—热空气，冷空气的给热系数，)℃/(⋅m W ；21d d d m 、、—内管的内径、内外径的对数平均值、外径，m ； λ—内管材质的导热系数，)℃/(⋅m W 。
在大流量情况下,冷空气在夹套换热器壳程中处于强制湍流状态,h2较大,221d h d 值较小;λ较大,md dλ1值较小，可忽略，即 1h K ≈（３）流体在圆形直管中作强制对流时对管壁的给热系数关联式为n m C Nu Pr Re '=。
实验报告-气-汽对流传热综合实验
实验报告-气-汽对流传热综合实验摘要：本实验旨在研究气汽对流传热特性，用实验数据确定理论模型参数，并分析能量守恒定律用于测定实验物体热量容量和总容量。
实验结果显示，气汽对流传热是由气流和质量流动引起的末端传热，在实验环境中表现为气汽对流传热。
由对实验数据的分析，可知通量和温度的关系，且表明了容量的大小与能量的守恒的相关性。
1、实验原理气汽对流传热是一种特殊的传热形式，发生在物体与气体或液体面之间，在其发生时，由于热量转移，而在这两表面之间发生气体或液体的运动，热流量是运动传递所引起的，从而造成介质两端的热量运动，从而形成传热。
2、实验步骤（1）实验仪器准备：实验仪器包括，气汽对流热传输实验台、调压罩、调压阀、进排气管、温度计、湿度计、压力表等设备。
（2）调试：把实验台上的调压阀打开，用手把调压罩拉落，手调温度计指针，在实验台上拉起温度拉丝，注意实验台传感器位置。
（3）启动实验：把实验装置测试面调节到预定温度，仔细测量压力、温度和湿度，即可进行实验。
3、实验结果（1）实验数据：通过实验台提供的实验数据发现，风口和吹出口的温度变化和压力变化存在一定的变化趋势，即在实验开始时，风口温度和吹出口温度都较高，压力较低；随着实验进行，它们相差越来越小，而压力也越来越增大。
（2）容量测定：借助观察实验数据，通过比较前后温度差以及定义的总容量、物体热量容量可以求得实验物体的热量容量和总容量的取值，说明实验物体的温度变化可以用叠加定律计算出来。
4、结论本实验证明，气汽对流传热是指在实验装置测试表面和空气之间形成的气体或液体流动传热。
实验结果表明，气汽对流传热对温度非常敏感，其传热。
传热实验实验报告手册
一、实验目的1. 了解传热的基本原理和传热方式；2. 掌握传热实验装置的结构和操作方法；3. 学习传热系数的测定方法；4. 分析实验数据，得出实验结论。
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：传导、对流和辐射。
本实验主要研究传导和对流两种传热方式。
1. 传导传热：热量通过物体内部微观粒子之间的相互作用传递。
传导传热系数K与材料的热导率λ、传热面积A和传热平均温差tm成正比，与传热距离L成反比，即K = λA/tm/L。
2. 对流传热：热量通过流体运动传递。
对流传热系数K与流体运动速度、流体性质和传热面积A成正比，与传热平均温差tm成反比，即K = (uλ)/tm，其中u为流体运动速度，λ为流体的热导率。
三、实验装置1. 套管换热器：由内外两根管子组成，内管为热流体，外管为冷流体。
热流体通过内管与外管之间的空间进行传热。
2. 温度计：用于测量热流体和冷流体的进出口温度。
3. 计时器：用于测量传热时间。
4. 水泵：用于循环冷却水。
四、实验步骤1. 将套管换热器连接好，检查系统是否漏气。
2. 打开水泵，调节流量，使冷却水循环。
3. 打开热流体，调节流量，使热流体通过内管。
4. 使用温度计测量热流体和冷流体的进出口温度。
5. 记录实验数据，包括热流体和冷流体的进出口温度、传热时间等。
6. 根据实验数据，计算传热系数K。
五、实验数据处理1. 计算传热平均温差tm：tm = (t1 - t2)/2，其中t1为热流体进出口温度的平均值，t2为冷流体进出口温度的平均值。
2. 计算传热速率Q：Q = mCpΔt，其中m为热流体质量流量，Cp为热流体比热容，Δt为热流体温度变化。
3. 计算传热系数K：K = Q/(tmA)，其中A为传热面积。
六、实验结果与分析1. 分析实验数据，判断传热系数K是否符合理论值。
2. 分析实验误差，找出误差来源，并提出改进措施。
3. 对比不同传热方式下的传热系数，分析其优缺点。
实验四 气汽对流传热综合实验报告
度近似相等,用 来表示。
管内换热面积:
(3)
式中, 为内管管内径, ; 为传热管测量段的实际长度, 。
由热量衡算式:
(4)
其中质量流量由右式求得: 式中, 为冷流体在套管内的平均体积流量,
流体的密度,
。
(5) ; 为冷流体的定压比热,
; 为冷
与 可根据定性温度 查得, 取一定的测量手段得到。 2、对流传热系数准数关系式的实验确定
实验外管外径 Do(mm)
测量段(紫铜内管)长度 L(m)
强化内管内插物
丝径 h(mm)
(螺旋线圈)尺寸
节距 H(mm)
加热釜
操作电压 操作电流
20、00 22、0
50 57、0 1、00
1 40 ≤200 伏 ≤10 安
2、实验的测量手段
(1)空气流量的测量 空气流量计由孔板与差压变送器与二次仪表组成。该孔板流量计在 20℃时标定的流量与压差
为冷流体进出口平均温度。
流体在管内做强制湍流,被加热状态,准数关联式的形式为:
可采
(6)
其中,
,
,
实验四 气汽对流传热综合实验报告
物性数据
可根据定性温度 查得。经计算可知,对于管内被加热的空气,普兰
特常数 变化不大,可认为就是常数,则关联式的形式简化为:
(7)
这样通过实验确定不同流量下的 与 ,然后用线性回归方法确定
3、 实验设备流程图
实验四 气汽对流传热综合实验报告
图 2 空气-水蒸气传热综合实验装置流程图 1-普通套管换热器;2-内插有螺旋线圈的强化套管换热器;3-蒸汽发生器;4-旋涡气泵;5-旁
路调节阀;6-孔板流量计;7-风机出口温度(冷流体入口温度)测试点; 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; 14-蒸汽上升主管路;15-加水口;16-放水口;17-液位计;18-冷凝液回流口
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。
冷空气——蒸汽的对流传热实验
∆������������
=
∆������1−∆������2 ������������∆∆������������12
=
(99.5−25.1)−(99.5−67.7) ������������9999..55−−2657..17
℃=50.12℃
传
热
速
率
Q
=
������������������������������(������2
5.稳定 10~15min，记录冷空气流量，蒸汽温度和冷空气进、出口温度。
6. 调节空气 支路调节阀（ 逐渐关闭闸阀 16），改变冷空气流量，稳定 10~15min后，记录冷空气流量，进、出口温度和蒸汽温度。
7.重复操作实验步骤 6 八至十次，流量从大到小，均匀分布，完成 1#换热器 的测定。
8.全开冷空气支路调节阀（闸阀 16），选择另一个换热器 2#换热器，全开此 换热器切换阀（球阀 2），管壁已做完实验的 1#换热器的切换阀（球阀 3）。
内径：25mm
外径：30mm
定性温
度������������ （℃）
传热面 积A （m2）
平均 传热速 温差 率 Q ∆������������(℃) （W）
总传热 系数 K （W/( m2/s)）
管长：1.3m
Nu
Re
1 19.8 46.4 0.123 50.1 260.44 45.63 40.4 15620.6
3 48.7 54.8 0.123 41.7 503.75 74.80 66.2 38420.3
4 45.0 53.5 0.123 43.8 489.10 74.32 65.8 35501.3
5 40.7 52.8 0.123 43.4 457.44 70.44 62.3 32109.0
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。
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）。
固体小球对流传热系数的测定实验报告
固体小球对流传热系数的测定实验报告摘要本实验通过测定固体小球在不同温度下的传热速率，来研究固体小球对流传热系数的特性。
实验采用了温度控制器、固体小球、热电偶和数字温度计等设备，以及水浴和吸头等实验器材。
实验结果表明，固体小球的传热速率随着温度的增加而增加，并且传热速率可以通过线性回归的方法来拟合得到传热系数。
实验得出的固体小球对流传热系数约为7.34±0.87W/(m²·K)，结果与理论值相符合。
关键词：固体小球；对流传热；传热系数；温度控制器；热电偶AbstractKeywords: solid sphere; convective heat transfer; heat transfer coefficient; temperature controller; thermocouple一、实验目的1. 研究固体小球对流传热的特性；2. 测定固体小球对流传热系数；3. 掌握传热系数的测量方法。
二、实验原理固体小球的对流传热过程可以由牛顿冷却定律表示：$$q=hA(T_s-T_{\infty})$$$q$是固体小球传热速率，$h$是传热系数，$A$是底面积，$T_s$是固体小球表面温度，$T_{\infty}$是环境温度。
固体小球对流传热的传热系数$h$是各种气体或液体以及固体表面几何形状和表面性质的函数，通过实验可以测定$h$的值。
传热系数与对流流动状态、物理性质和几何形状等有关，一般情况下它只能通过实验来得到。
本实验采用的是恒温水浴，固体小球表面的传热主要是通过对流传热。
对于孤立的小球，它的表面积不断变化，所以在计算传热系数时需要采用平均值或加权平均值。
通过实验测定固体小球在恒定温度下传热速率随时间的变化规律，并通过牛顿冷却定律计算传热系数。
三、实验装置和器材1. 实验装置：恒温水浴；2. 实验器材：热电偶、固体小球、数字温度计、吸头等。
四、实验步骤1. 预热恒温水浴，设置温度为53℃；2. 用热电偶测量恒温水浴的温度，确定温度是否正确；3. 记录固体小球的质量$M$和直径$d$的数值；4. 将固体小球均匀地放在水平托盘上，并在球的下部放置一根软管，以便将托盘和球固定在吸头上；5. 将吸头放入水浴中，并调整球的位置，使其深入水浴中，但不接触热源；6. 等待小球温度达到恒定状态，记录该时刻$t_0$；7. 以约0.5℃~1℃的间隔，依次改变恒温水浴的温度，记录每次改变后小球和水浴的温度，共测定8组数据；8. 记录每组实验数据时刻$t$、水浴温度$T_{\infty}$、小球表面温度$T_s$以及水浴和小球的质量$m_{\infty}$和$m_s$；9. 每组实验数据记录结束后，取出小球并用纸巾擦拭干净，准备下一组实验；10. 处理实验数据，计算每组实验的传热速率$q$和传热系数$h$；11. 用得到的实验数据绘制$q-T_{\infty}$图，线性回归拟合，得到传热系数$h$的测定值；12. 计算平均值并与理论值进行比较，评估实验结果的可靠性。
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
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)
四、 计算举例（并绘出图形 20分）
表2
110
100
1000
10000100000
R e
N u
五、结果分析(10分)
1．蒸气冷凝传热过程中，若有不凝性气体存在对传热有何影响？应采取什么措施？
2．实验过程中，冷凝水如不及时排走会产生什么影响？
3．实验装置中，光滑管（粗糙管）变成粗糙管（光滑管）时，对实验结果有何影响？。
热在液体和空气中传播(热对流)实验报告单
通过实验让学生了解什么是对流。
实验器材
烧杯、木屑（或茶叶末）、酒精灯、三角架、石棉网、集气瓶（2个）、香、火柴。
实验步骤
1.将烧杯装上把木屑（或茶叶末）放入烧杯中加热，观察。
2.将装满烟雾的热气瓶口对口接一个冷气瓶。（热瓶在下，冷瓶在上）
我们发现
木屑上下浮动；热瓶中的烟雾向冷瓶中飘去。
实验结论
液体或气体受热会上升、遇冷会下降，使冷热液体或气体相互混合，这种传热方式称间2017年10月31日教材位置第19页实验类型分组实验实验名称热在液体和空气中传播热对流实验目的通过实验让学生了解什么是对流
学生实验报告单
实验编号：4-7
（4）年级（8）班第（）实验组实验时间（2017）年（10）月（31）日
教材位置
第19页
实验类型
分组实验
实验名称
热在液体和空气中传播（热对流）
实验四 气汽对流传热综合实验报告
化学实验教学中心实验报告化学测量与计算实验Ⅱ实验名称：气-汽对流传热综合实验报告学生姓名：学号：院（系）：年级：级班指导教师：研究生助教：实验日期： 2017.05.26 交报告日期： 2017.06.02掌握对流传热系数应用线性回归分析方法，确定关联式中常数，对流传热系数在该实验中，空气走内管，蒸汽走外管。
对流传热系数式中，为管内流体对流传热系数，；为管内传热速率，；管内换热面积，为内壁面与流体间的温差，由右式确定：式中，分别为冷流体的入口、出口温度，为壁面平均温度，温度近似相等，用管内换热面积：式中，为内管管内径，；为传热管测量段的实际长度，由热量衡算式：其中质量流量由右式求得：式中，为冷流体在套管内的平均体积流量，；为冷流体的定压比热，；冷流体的密度，。
可根据定性温度查得，为冷流体进出口平均温度。
可采流体在管内做强制湍流，被加热状态，准数关联式的形式为：其中，，物性数据可根据定性温度查得。
经计算可知，对于管内被加热的空气，普兰特常数与，然后用线性回归方法确定的值。
科学家通过实验研究总结了形式为的形式是：是强化管的努塞尔准数，；为孔板两端压差，为空气入口温度（及流量计（2）温度的测量传热管内径孔板压差空气入口温度壁面温度管内平均温度空气进出口温差平均温差℃时空气流量平均流速传热量孔板流量计压差、空气入口温度已知数据及有关常数及流通截面积及传热面积管内换热面积：先算出空气的定性温度在此温度下空气的物性数据如下：；；；和平均流速℃，需进行校正，传热管内的体积流量平均流速（5）壁面和冷热流体间的平均温度差的计算:）传热速率）管内传热系数）传热准数：雷诺准数：普兰特常数：纵坐标，为横坐标，在对数坐标系上标绘由图得线性回归方程如下：传热管内径孔板压差空气入口温度壁面温度管内平均温度空气进出口温差平均温差℃时空气流量平均流速传热量步，并将数据结果填到表）求强化套管换热器关联式纵坐标，为横坐标，在对数坐标系上标绘关系，见图）强化比将强化套管换热器求得的数代入光滑套管换热器所得的准数关联式中，可以得到组数据：（三）绘图纵坐标，为横坐标，在对数坐标系上标绘种换热器本身来说，改变孔板温差，对流传热系数由此可知，影响对流传热系数②光滑管和强化管换热器的准数关联式中常数。
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。
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.前言研究表明，加入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，在换热器换热管中加入扰流子添加物，就相当于在换热器换热管中加入空隙率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佳形式。
例如试验表明：在管道的全长填满螺旋形金属丝与间断设置螺旋圈相比，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。
但试验表明，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。
试验表明，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。
空气对流传热实验报告准数
空气对流传热实验报告准数篇一：传热实验指导实验一传热实验一、实验目的1、学习总传热系数及对流传热系数的测定方法；2、利用测定的对流传热系数，检验通用的给热准数关联式；3、应用传热学的概念和原理去分析强化传热过程等问题。
二、实验任务测定空气在圆形光滑直管中作湍流流动时对流传热准数关联式。
三、实验原理1、无相变时，流体在圆形直管中强制对流时的给热系数（亦称对流传热系数）的关联式为（1）Nu??d?对空气而言，在较大的温度和压力范围内Pr准数实际上保持不变，取Pr=0.7。
因流体被加热，故取b＝0.4，Prb为一常数，则上式可简化为：（将上式两边取对数得：）（2）(3)上式中～作图为一直线。
实验中改变空气的流速以改变值，同时根据牛顿冷却定律求出不同流速下的给热系数a ，得出数Nu和数Re之间的函数关系，由式（3）确定出式中的系数A与指数a。
2、根据传热速率方程：Q?KS?tm当管壁很薄时，可近似当成平壁处理。
且由于管壁材料为黄铜，导热系数大，可以忽略管壁传导热阻。
又因为在该传热实验中，空气走内管，蒸气走外管。
?《i?o因此，对流传热系数?i≈K。
?i?Q?tm?Si（4）式中：?i—管内流体对流传热系数，W/(m2?℃)； Q—管内传热速率，W； Si—管内换热面积，m2；?tm—内壁面与流体间的温差，℃。
3、在套管换热器中传热达稳定后，根据牛顿冷却定律和热衡算式有如下的关系： Q?WmCpm(t2?t1)（6）其中质量流量由下式求得：Vm?m3600Wm?式中：Q：传热速率, W；Vm：空气的体积流量, m3/s；ρm：空气的密度, kg/m3；：空气的平均比热, J/kg×℃；t1：空气的进口温度, ℃；t2：空气的出口温度, ℃；Δtm：内管管壁与空气温差的对数平均值（5）式中T 为内管管壁的温度, ℃。
t1，t2 —空气的入口、出口温度，℃；管内换热面积： S??diLi （7）式中：di—内管管内径，m；Li—传热管测量段的实际长度，m。
管内强制对流传热膜系数的测定实验报告
管内强制对流传热膜系数的测定实验报告引言在热传导领域，了解材料的传热性能是非常重要的。
传热膜系数是描述传热过程中热流对传热区域表面传递能力的指标。
本实验旨在通过测定管内强制对流传热膜系数，探索传热过程中的相关特性。
实验原理管内强制对流传热是指在管内通过流体进行传热的过程。
传热膜系数可以通过测量传热器件的传热功率以及相关参数的测量得到。
传热器件通常包括一段管道，其内壁通过对流来传递热量，而外壁通过辐射和对流损失热量。
根据传热定律，传热功率可以表示为：Q=ℎA(T2−T1)其中，Q表示传热功率，h表示传热膜系数，A表示传热区域表面积，T2和T1分别表示管外和管内的温度。
实验设备和材料•导热仪：用于测量传热功率。
•温度传感器：用于测量管道内外的温度。
•流量计：用于测量流体流量。
•水槽：用于控制流体的温度。
•管道：用于进行传热实验。
实验步骤1.准备实验设备和材料，并将其按照实验装置图连接起来。
2.将流体（如水）注入水槽，通过调节水槽温度和流量计来控制流体的温度和流量。
3.开始记录实验数据：测量传热器件的传热功率、温度传感器测温和流量计读数。
4.在实验过程中保持流体和环境温度稳定。
5.测量多组数据以获得准确的结果。
实验数据处理1.根据实验数据计算传热功率Q。
2.计算传热区域表面积A。
3.计算传热膜系数ℎ。
实验结果与讨论根据实验数据处理的结果，得到了不同条件下的传热膜系数。
通过比较不同实验条件下的传热膜系数，可以得出以下结论： 1. 传热膜系数随流体温度和流量的增加而增加。
2. 管道材料的导热性能对传热膜系数有影响。
3. 传热膜系数与流体性质（如粘度、密度等）相关。
在实验过程中，我们还注意到了以下问题： 1. 温度传感器的位置对测量结果有影响，需要注意测量位置的选择。
2. 流量计的准确度对实验结果的可靠性有影响，需要选择精确的流量计器。
结论通过本实验，成功测定了管内强制对流传热膜系数，并探究了影响传热膜系数的因素。
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实验三对流传热实验一、实验目的1.掌握套管对流传热系数％的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解,应用线性回归法，确定关联式M/ = ARe m Pr04中常数M、刃的值；2.掌握对流传热系数如随雷诺准数的变化规律；3.掌握列管传热系数Ko的测定方法。
二、实验原理㈠套管换热器传热系数及其准数关联式的测定1.对流传热系数％的测定在该传热实验中，冷水走内管，热水走外管。
对流传热系数匕可以根据牛顿冷却定律，用实验来测定Oa, = —(1)\t x S]B式中：4•—管內流体对流传热系数，¥7(*・°C)；Q—管内传热速率，W；S：—管内换热面积，m‘；AT —内壁面与流体间的温差,JAT由下式确定：△『=几一口1 (2)M 2式中：鱼一冷流体的入口、出口温度，°C;人一壁面平均温度，°C；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，用匚来表示。
管内换热面积：Sj二加，厶式中：d・一内管管内径，m；厶一传热管测量段的实际长度，叽由热量衡算式：Q 二WQ” - G其中质量流量由下式求得：w =(5)3600式中：匕一冷流体在套管內的平均体积流量，m3 / h；Cp,”一冷流体的定压比热，kJ / (kg・°C)；九一冷流体的密度，kg /m'oC/h和几，可根据定性温度&查得，口=上仝为冷流体进出口平均温度。
2乩±2,兀，匕可采取一定的测量手段得到。
2.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Nu= A Re"' Pr" . (6)其中：Nu =空Z , Re = "M*加, Pi =A “"儿"物性数据九、c%、门”、可根据定性温度乙查得。
经过计算可知，对于管内被加热的空气，普兰特准数Pr变化不大，可以认为是常数，则关联式的形式简化为：Nu = A Re'" Pr04(7)这样通过实验确定不同流量下的Re与然后用线性回归方法确定力和刃的值。
㈡列管换热器传热系数的测定管壳式换热器又称列管式换热器。
是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。
这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料(主要是金属材料)制造，能在高温、髙压下使用，是目前应用最广的类型。
由壳体、 传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。
壳体多为圆筒形， 内部装有管束，管束两端固定在管板上。
进行换热的冷热两种流体，一种 在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。
实验装 置采用双管程。
传热系数Ko 用实验来测定K“= — (DM”xS 。
式中:Ko —列管传热系数,W/(m 2• °C)；Q —管内传热速率，W ；管外换热面积，m 2;St m —平均温度差,J 九由下式确定：Ar,… = g 仏_(U_(為 _") 卄 In 口T2 ~f \式中：直一冷流体的入口、出口温度，。
C ；T., T?—热流体的入口、出口温度，工；△―逆一逆流时平均温度差，°C ； 肖一温差校正系数，由R 、P 的查到(课本P 100)o0才(P, R)_ 冷流体的温升= 7；-7/ “两流体的最初温度差 7；-7； _热流体的温降T ；_T 厂冷流体的温升管外换热面积：血l°Lo (4)式中：必一內管管外径，m ；人一传热管测量段的实际长度，叽 由热量衡算式:(5)(2)(3)其中质量流量由下式求得：鸭=V mP l n(6)"3600式中：匕一冷流体在套管内的平均体积流量，m'/h；C/J—冷流体的定压比热，kJ / (kg - °C)；门”一冷流体的密度，kg /m'oC/h和Q, “可根据定性温度人查得，口=上殳为冷流体进出口平均温度。
乙g纭刀，L,匕，可采取一定的测量手段得到。
三、实验流程和设备主要技术数据1 •设备主要技术数据见表12.实验流程如图1所示。
3.实验的测量手段⑴温度的测量冷水热水进出口温度采用热电阻温度计测得。
套管壁温采用热电偶温度计测量。
（2）加热热水箱内装有2组加热器，热水箱为双层保温设计。
加热方式采用温度控制加热。
图1水-水传热综合实验装置流程图四、实验方法及步骤1.实验前的准备，检查工作。
（1）向水箱中加满水。
（2）接通电源总闸，设定加热表温度为60“C,启动电加热器开关，开始加热。
关闭热水端转子流量计阀门，启动热水泵，打开转子流量计阀门，选择一个换热器，使热水循环流动。
2.实验开始.（1）选择套管换热器。
调节热水流量为一定值920L/h o（2）启动冷水泵用转子流量计调节流量，调好某一流量后稳定3-5分钟后，分别测量冷水的流量，进、出口的温度及壁面温度。
然后，改变流量测量下组数据。
一般从小流量到最大流量之间，要测量4〜6组数据。
（3）做完套管换热器的数据后，要进行列管换热器实验。
分别记录热水进出口温度冷水进出口温度。
实验方法同步骤⑵。
3.实验结束后，依次关闭加热、泵和总电源。
一切复原。
五、实验注意事项1、检查加热箱中的水位是否在正常范围内。
特别是每次实验结束后，进行下一次实验之前，如果发现水位过低，应及时补给水量。
2、实验管路内部不能有气泡，高位槽一定要有溢流，以保持冷流体流量稳定。
R 十算过程示例“(均以第一殂数据为例)“二.对流传热系数如的测定"内壁面与流体间的温差：M =心一匕 =44.6 ―竺込=23.2°G2 2t n E —冷流体的入口、出口沒皮.C;几一璧面平均温度.c C.卩 管内换热面积:Sj = irdjLj = 3.14 * 0.008 * 1.2 = 0.030144m 2①一内管管内径，m ：传热管测量段的尖际长度，质量流量：=沁= 皿 =10°— = 0.02772kg/s ， 山 3600 3600*1000 3600*1000 ° 管内传热速率:Q] = %Cp m (—_S )= 0.02772*4.182* 1000* (27.5 - 15.3) = 1414.40^Q -流蚤.L4i ： pg 心沆依密慶，kgW ： Cpm —冷流体妁定压比热，kJ/(kg- V C)T Cpm 和阳可很据之怪 温度匚左碍.L=(^)为冷流体进出口平均温度。
卩Q —流蚩.L/h: A —管的磁面积.m 2o 一对流传热系数：a t = = 一1414-40— = 2022.47W/nr • °C<*1 At<S t23.2*0.030144 努赛尔数：Nu =竽== 26.9215”A t0.601雷诺数：Re == °-5529，Q '008'998 = 26,9215.u m0.00098375二.列管换热器传热系数的测定“h ・匕一冷流依的入口、出口温度.C: T b 心一热流体的入口、出口温度.°C 。
“平均温度差；At m =泌张=0.98 * 26.8382 = 26・3014°G©—温差校正系瓠 由R 、P 的查到(课本P»<p = f(P,R),甘外换热面积：S o = nTrd 0L 0 = 6 * 3.14 * 0.012 * 1.2 = 0.2713zn 2^內骨會外径.m ： L Q -传煞管测量『殳的实际长度，mo 卩管内传热速率:Q = W m Cp m (t 2 - tj = 0.02767*4.175 ♦ 1000 * (44.7 - 14.7) = 3465.25必Q —疣无 Lh: p a _卜流体言度.kgn?: Cp m —冷流体的定压比鵡・kJ/(kg e C). 佐町根据定性温殘得，宁)为冷流体进出门平均;3/亠流速:100)000・360ClCl3•⑷(警r0.5529MS逆流时平均温度差^△仏=斤咗\：严)=(6“駕)二賞心=26.8382。
"57-14.7冷沦体的乃什 _據沌体的温降两洼依的貳切月反差，K_冷從体的温什°质虽流虽:W = VmPm _ QPmm — 3600 — 3600*1000100 咖6 3600*1000=0.02767kg/s<«传热系数：心= 3465.25 26.3014*0.2713=485.63W/(m 2 • °C)<宙诺数:R e = %屆皿=0・3539・0.010・996 = 42g QMm 0.00082175一.Nu/—ARe"曲线通过实验确定不同流量下的Re与Nu值，并将公式Nu二转换为Nu/= ARe",以Nu/为纵坐标,Re 为横坐标做线性回归得右图，并确定出方程为y=*,由此得出A=,m=o计算出不同流量下的传热系数K°的值，绘出传热系数K。
与雷诺数Re的关系曲线，如右图。
流体刚进入湍流时，Re值对Ko几乎没有影响，随着Re值的不断增大, 传热系数K。
明显增大，与Re呈线性关系。
三・：一Re曲线根据实验数据绘出管内对流传热系数i随雷诺数Re的关系曲线，如右图，由图可知，对流传热系数：开始时随着雷诺数Re的增大而增大，几乎呈线性上升，但随着Re的增大，匚增长速率逐渐减小，Re到达一个临界值时，：开始减小。
实验分析二.Ko—Re 曲线y 40.35 -25-20-15-10-4000 6000 WOO 10000 12000140CO。