实验六 传热实验
传热实验实验报告
传热实验实验报告一、实验目的1、研究传热试验设备上三种管的传热系数K。
2、研究设备的结构特点以及实验数据，定量描述保温管、裸管、汽水套管的传热特性。
3、研究流量改变对总传热系数的影响，并分析哪一侧流体流量是控制性热阻，如何强化传热过程。
二、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，以及各有关的温度，即可算出K，α 和λ。
（1）测定汽-水套管的传热系数K（W /(m2·℃)）：Q=KAΔt m式中：A——传热面积，m2；Δt m——冷、热流体的平均温度，℃；Q——传热速率，W 。
Q =W汽r式中：W汽——冷凝液流量，kg/s ；r——冷凝液汽化潜热，J / kg 。
（2）测定裸管的自然对流给热系数α（W /(m2·℃)）：Q=α A（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·℃)）：Q=λA m（T w - t w）/ b式中：Tw，tw ——保温层两侧的温度，℃；b——保温层的厚度，m；Am ——保温层内外壁的平均面积，m2。
三、实验装置与流程（1）实验装置：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。
本实验采用水蒸汽冷凝的方法，将水蒸气分别通过保温管、裸管和套管换热器中冷凝传热，通过测量蒸汽冷凝量、壁温、水温及空气的温度等参数，推算出保温管的导热系数、裸管和套管的对流传热系数。
（2）实验流程：锅炉内加热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，冷凝液有计量管或量筒收集，以测冷凝液速率。
三根紫铜管外情况不同：一根管外用珍珠岩保温；另一根是裸管；还有一根为一套管式换热器，管外是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。
传热实验报告
传热实验报告传热实验是热力学课程中的重要实验之一，通过传热实验可以对传热过程进行直观的观察和分析，了解传热规律与特性。
本次实验我们使用了传导、传 convection、辐射传热三种方式进行传热实验，并进行了实验数据的分析。
实验仪器：热导仪、试样、流体传热实验器、红外线辐射仪。
实验步骤：1. 传导传热实验：先将试样加热到恒定温度，用热导仪测量试样两侧的温度差，测量时间为10分钟，并记录测量结果。
2. 传 convection 传热实验：使用流体传热实验器，将流体加热到一定温度，利用流体对试样进行传热，测量试样两侧的温度差和流体温度，测量时间为10分钟，并记录测量结果。
3. 辐射传热实验：使用红外线辐射仪，对试样进行辐射传热实验，测量试样的辐射功率和温度差，测量时间为10分钟，并记录测量结果。
实验结果和分析：1. 传导传热实验：根据测量结果，我们可以得到试样的传导热流量。
传导热流量和温度差呈线性关系，即传导热流量与温度差成正比。
传导热流量与试样的导热性能有关，导热性能越好，传导热流量越大。
2. 传 convection 传热实验：传 convection 传热是流体对试样进行传热的过程。
根据测量结果，我们可以得到传 convection 传热的热流量。
传 convection 传热的热流量与流体温度差、试样的表面积和流体对流传热系数有关。
流体温度差越大、试样表面积越大、流体对流传热系数越大，传 convection 传热的热流量越大。
3. 辐射传热实验：辐射传热是通过辐射获得的热流量。
根据测量结果，我们可以得到试样的辐射功率。
辐射功率与试样的表面积、温度差和辐射系数有关。
试样表面积越大、温度差越大、辐射系数越大，辐射功率越大。
通过对实验结果的分析，我们可以得出传热实验中的一些结论：1. 传热方式不同，热流量和传热特性也不同。
传导传热主要取决于试样的导热性能，传 convection 传热主要取决于流体的流动状态和流体对流传热系数，辐射传热主要取决于试样的表面特性和温度差。
对流传热实验
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；
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。
恒压过滤、传热实验要点
实验六 恒压过滤常数测定实验一. 实验目的1. 了解恒压过滤装置及其操作。
2．掌握过滤操作的原理。
3. 掌握过滤常数K ，q e ，θe 的测定方法。
二.实验原理 1. 过滤常数的求取已知恒压过滤方程为2()()e e q q K θθ+=+ (6-1)式中：q -单位过滤面积获得的滤液体积，m 3/m 2；q e -单位过滤面积的虚拟滤液体积，m 3/m 2； θ-实际过滤时间，S ； θe -虚拟过滤时间，S ； K -过滤常数，m 2/S 。
将(6-1)式微分，得22e d q q dq K Kθ=+ (6-2) 式(6-2)为直线方程，于普通坐标系上标绘dqd θ对q 的关系，所得直线斜率为2K ，截距为2e q K，从而求出K 、q e 。
θe 可由下式求得：2e e q K θ= (6-3)当各数据点的时间间隔不大时，/d dq θ可以用增量之比/q θ∆∆来代替，通过/q θ∆∆与q 作图即可求得K 。
在实验中，当计量瓶中的滤液达到100 ml 刻度时开始按表计时，作为恒压过滤时间的零点。
但是，在此之前过滤早以开始，即计时之前系统内已有滤液存在，这部分滤液量可视为常量以q '表示，•这些滤液对应的滤饼视为过滤介质以外的另一层过滤介质，在整理数据时应考虑进去，则方程应改写为()q q kq k q e '++=∆∆22θ (6-4) 其中 AV q '='(6-5)式中A —滤布面积m 22. 滤饼压缩性指数s 与物料过滤特征常数k滤饼压缩性指数s 是反映滤饼的压缩性，一般s =0~1；滤饼不可压缩时，则s =0。
与压差有如下关系：'()s r r P =∆(6-6)式中r '为单位压强差下滤饼的比阻，1/m 2；物料的物料过滤特征常数k 定义如下：1'k r uμ=(6-7)式中为滤液的粘度，Pa ∙s ；u 为滤液的流速，m/s ；研究表明，过滤常数K 与过滤压强差∆P 、滤饼压缩性指数s 与物料过滤特征常数k 之间存在如下关系：12()s K k P -=∆（6-8）对上式两边取对数，可得ln (1)ln()ln(2)K s P k =-∆+ （6-9）这样通过在若干不同的压强差下对指定物料进行试验，求得若干过滤压强差∆P 下的过滤常数K 值，以ln(∆P )对ln K 作图，就可得到一条直线，则直线的斜率即为(1-s )，截距为ln(2k )，于是就可求得s 和k 。
(化工原理实验)传热实验
系统漏热
实验操作误差
实验系统可能存在漏热现象，导致热量损 失，从而影响实验结果的准确性。
实验操作过程中的人为因素，如操作不规 范、记录数据不准确等，也可能引入误差 。
减小误差方法
选择高精度测量设备
使用高精度温度传感器和测量设备，提高温 度测量的准确性。
加强系统保温措施
对实验系统采取良好的保温措施，减少热量 损失，降低漏热对实验结果的影响。
确保实验装置密封良好，防止热量散 失；保持热流体和冷流体的流量稳定， 以获得准确的实验结果。
实验流程
启动加热器，使热流体循环流动；启动冷却 器，使冷流体循环流动；记录热流体和冷流 体的进出口温度；计算传热系数并分析结果 。
02
实验操作与步骤
实验准备工作
熟悉实验装置
了解传热实验装置的结构、 功能和使用方法，包括加 热器、冷却器、温度计、 流量计等。
冷却操作
在加热过程中，适时打开冷却 器对传热介质进行冷却，以控 制实验过程中的温度波动。
数据记录
在实验过程中，定时记录温度 、流量等关键参数的变化情况
。
数据记录与处理
数据整理
将实验过程中记录的数据进行整理， 包括温度、流量等参数的变化曲线和 数值表格。
数据分析
根据整理的数据，分析传热实验过程 中的传热效率、热损失等关键指标。
准备实验材料
根据实验要求准备所需的 传热介质（如水、油等） 和实验样品。
检查实验设备
确保实验设备的完好和正 常运行，如检查加热器的 加热功率、冷却器的冷却 效果等。
实验操作过程
安装实验装置
按照实验要求正确安装传热实验装置 ，包括加热器、冷却器、温度计、流
量计等，确保装置密封良好。
实验六 气-汽对流传热实验
实验六 气-汽对流传热实验一、实验目的1. 通过对空气—水蒸汽套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数αi 的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。
2.了解常用的测温方法及热电偶的基本理论。
二、 实验原理管式换热器是一种间壁是式的传热装置，冷热流体间的传热过程，是由热 流体对壁面的对流传热、间壁的固体热传导和壁面对冷流体的对流传热三个子传热过程组成。
如下图所示：以冷流体侧传热面积为基准过程的传热系数与三个子过程的关系为：hh c m cc A A A A K ελδα++=11（1） 对于已知的物系和确定的换热器，上式可以表示为：K= f ( Gn ; Gc ) （2）由此可以知道，通过分别考察冷热流体流量对传热系数的影响，从而可以达到了解某个对流传热过程的性能。
若要了解对流传热过程的定量关系，可由非线性数据处理得到。
这种研究方法是过程分解与综合实验研究方法的实例。
传热系数K 借助于传热速率方程式和热量衡算方程式求取。
热量衡算方程式，以热空气作衡算：Q h = G h C p A (T 进 –T 出) （3） 传热速率方程式：Q = K Ac ∆t m （4） 式中∆t m 对数平均温差由下式确定：)()(ln)()(进出出进进出出进逆t T t T t T t T t m -----=∆ (5)式中：K---- 传热总系数 W/m 2.k ；α---- 流体的传热膜系数 W/m 2.k ； A---- 换热器的总传热面积 m 2；G---- 流体的质量流量 Kg/s ；Q---- 总传热量J/s ；C p ---- 流体的恒压热容 J/Kg.K ； T---- --热流体的温度 ℃； t-------冷流体的温度 ℃； δ-----固体壁的厚度 mλ------固体壁的导热系数 W/m.k ；下标： h----热流体； c----冷流体； 进----进口；出----出口； 逆----逆流； m----平均值三、实验装置及流程 1．实验装置的主要特点(1) 实验操作方便,安全可靠。
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。
传热实验
实验 裸管和绝热管传热实验一、实验目的1、加深对传热过程基本原理的理解2、掌握解决机理复杂的传热过程的实验研究方法和数据处理方法。
3、测定裸管的传热系数、保温材料的导热系数及空气保温管的有效导热系数二、实验原理1．裸蒸汽管当蒸汽管外壁温度T w 高于周围空间温度T a 时，管外壁将以对流和辐射两种方式向周围空间传递热量。
Q c = αc A w (T 1 －T 4) (1) 式中：A w — 裸蒸汽管外壁总给热面积，m 2；αc － 管外壁向周围无限空间自然对流时的给热系数，W · m – 2 · K – 1。
管外壁以辐射方式给出热量的速率为Q R = αR A w (T 1－T 4) (2)αR 称为管外壁向周围无向空间辐射的给热系数，W · m – 2 · K – 1。
因此，管外壁向周围空间因自然对流和辐射两种方式传递的总给热速率为Q = Q c + Q R (3) Q = (αc + αR ) A w (T 1－T 4) (4) 令α = αc + αR ，则裸蒸汽管向周围无限空间散热时的总给热速率方程可简化表达为Q = α A w (T 1－T 4) (5)Α—壁面向周围无限空间散热时的总给热系数，W · m – 2 · K – 1。
2．固体材料保温管固体绝热材料圆筒壁的内径为d ，外径为d ′，测试段长度为L ，内壁温度为T 2，外壁温度为T ′2’，则根据导热基本定律dd T T L T T A Q 'Ln'2)(22'22-=-=λπδλ(6) 式中d 、d ′和L 均为实验设备的基本参数，只要实验测得T 2、T ′2’和Q 值，即可按上式得出固体绝热材料导热系数的实验测定值，即dd T T L Q 'Ln )'(222-=πλ (7)3．空气夹层保温管由于两壁面靠得很近,冷热壁面的热边界层相互干扰。
传热实验实验报告-传热实验报告
传热实验一、实验目的1、了解换热器的结结构及用途。
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去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△tm，只要测得传热速率Q，冷热流体进出口温度和传热面积A，即可算出传热系数K。
在该实验中，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，则加热空气释放出的热量Q1与自来水得到的热量Q2应相等，但实际上因热损失的存在，此两热量不等，实验中以Q2为准。
三、实验流程和设备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。
实验流程图：水进口转子流量计空气进口温度计温度计列管式换热器转子流量计温度计温度计风机调节阀空气电加热器传热系数K测定实验流程图四、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作用。
2、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。
重复一次。
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4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换热流型错流；换热面积0.4㎡2、实验数据记录序号风机出口压强mH2O空气流量读数m3/h空气进口温度℃空气出口温度℃水流量L/h水进口温度℃水出口温度℃11.61611029.28018.921.921.61611029.48018.921.911.61611029.96018.922.421.61611029.96018.922.311.61611031.92019.024.821.61611032.02019.024.911.61111029.62019.123.021.61111029.62019.023.011.6611027.82019.021.321.6611027.82019.021.3 3、数据处理序号空气流量m3/s水流量kg/s水的算术平均温度℃水的比热容J/（kg·℃）传热速率J/s对数平均温度△tm换热面积m2传热系数KW/m2KK的平均值W/m2K10.00440.022220.404183278.86736.24790.419.233320.00440.022220.404183278.86736.48160.419.110119.171710.00440.016720.654183244.00836.91770.416.523820.00440.016720.604183237.03736.94560.416.039616.281710.00440.005621.904185134.85038.29910.48.802420.00440.005621.954185137.17538.37400.48.93678.869610.00310.005621.05418490.65336.17820.46.264420.00310.005621.00418492.97836.29360.46.40466.334510.00170.005620.15418353.44934.58110.43.864120.00170.005620.15418353.44934.58110.43.86413.8641六、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。
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。
传热实验报告
传热实验报告
实验目的：
本实验旨在研究和探究传热这一物理现象，在不同条件下测量传热速率，并分析传热的规律。
实验原理：
传热是物体之间或物体内部将热量从高温区域传递到低温区域的过程。
传热可以通过三种不同的方式进行：导热、对流和辐射。
实验材料：
- 保温杯
- 温度计
- 热源（例如加热器）
- 计时器
- 热导率试样（金属、玻璃、塑料等）
实验步骤：
1. 将实验室温度调至恒定温度，以确保实验的可重复性和精确性。
2. 将保温杯的内部涂上保温材料，并将热导率试样放入保温杯中。
3. 将温度计插入试样中，并记录试样的初始温度。
4. 将热源放在保温杯的一侧，并开始计时。
5. 每隔一段时间（例如1分钟），测量并记录试样的温度。
6. 在测量过程中，保持热源保持恒定温度，并确保保温杯周围没有其他热源或冷源的干扰。
7. 当试样温度稳定时，停止计时并记录试样的稳定温度。
8. 计算不同时间点的传热速率，并绘制传热速率随时间变化的曲线。
实验结果：
根据实验数据，可以得出传热速率随时间的变化曲线。
根据实验数据的变化趋势，可以推断出传热的规律，例如传热速率随时间的增加而减小。
实验结论：
通过此实验，我们可以了解到不同材料的传热性能以及传热速率随时间的变化规律。
同时，我们也可以通过此实验来验证和探究传热的基本原理和规律。
此外，能有效利用传热技术解决实际问题，提高能源利用效率。
科学实验报告——热传递
科学实验报告——热传递
实验课题：热传递
实验目的：通过实验,使学生认识到液体、气体、固体具有不同的热传递方式。
实验器材：一杯红色热水、一杯无色冷水：蜡烛;火柴棍、铜丝、蜡烛油、酒精灯、铁架台。
实验原理：当两个相邻的物体温度不同时，热会从较热的物体传到较冷的物体。
实验步骤：
1、在一杯红色的热水中,沿着烧杯壁慢慢加入一杯凉水,仔细观察冷水和热水融合的过程。
2、点燃蜡烛作为热源,用于感觉一下,手在火焰的哪个方向上感觉更热?趴在一段铜丝上,每隔一段距离用蜡粘上一根火柴棍,将铜丝的两端固定在铁架台上,并使火柴都向下悬挂,在铜丝的一端用酒精
灯加热。
实验现象：当两个相邻的物体温度不同时，热会从较热的物体传到较冷的物体。
实验结果：
1、发现冷水倒入热水中,先直接流到杯底,然后慢慢的从杯壁往上流,说明加入的冷水受到了热开始上浮了。
2、实验结果非常明显,火焰上方感觉热多了,说明热在空气中主要是向上传递的。
3、靠近酒精灯的火柴棍先掉下来,接着依次掉下来,直至最远一根。
备注：
粘火柴棍时,注意每根间隔都不要太长。
传热问题实验报告
一、实验目的1. 了解传热的基本原理和传热系数的概念。
2. 掌握传热实验的基本方法和步骤。
3. 熟悉传热实验设备的使用和维护。
4. 通过实验，验证传热理论，并分析影响传热效果的因素。
二、实验原理传热是热能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：当物体内部存在温度梯度时，热量通过物体内部微观粒子（如分子、原子）的振动、转动和迁移等方式传递。
传导传热速率与物体的导热系数、温度梯度和传热面积成正比。
2. 对流传热：当流体（如气体、液体）在流动过程中，由于流体内部存在温度梯度，热量通过流体分子的迁移和流体宏观运动传递。
对流传热速率与流体的运动速度、流体性质、传热面积和温度差成正比。
三、实验设备与材料1. 实验设备：传热实验装置（包括套管换热器、电加热器、温度传感器、流量计等）、数据采集与处理系统。
2. 实验材料：传热实验用油、水、空气等。
四、实验步骤1. 安装实验装置，连接好温度传感器、流量计等仪器。
2. 检查实验装置的密封性，确保实验过程中无泄漏。
3. 将传热实验用油倒入套管换热器内，将电加热器加热至设定温度。
4. 通过流量计调节流体流量，使流体在套管换热器内充分流动。
5. 记录流体进出口温度、传热面积、传热时间等数据。
6. 根据实验数据，计算传热速率、传热系数等参数。
7. 改变实验条件（如温度、流量等），重复实验步骤，观察传热效果的变化。
五、实验结果与分析1. 传热速率与传热面积、温度差的关系：实验结果表明，传热速率与传热面积和温度差成正比。
当传热面积和温度差增加时，传热速率也随之增加。
2. 传热速率与流体流动速度的关系：实验结果表明，传热速率与流体流动速度成正比。
当流体流动速度增加时，传热速率也随之增加。
3. 传热速率与流体性质的关系：实验结果表明，传热速率与流体性质（如密度、比热容、粘度等）有关。
不同流体性质会影响传热效果。
传热实验实验报告
传热实验实验报告实验报告实验名称：传热实验实验目的：通过传热实验，理解热传导、热对流和热辐射的基本原理，掌握热传导情况下热传导方程的实验测量方法，了解对流传热情况下流速对传热速率的影响，掌握使用热像仪测量热辐射传热的方法。
实验器材：热传导实验装置、环境温湿度仪、热像仪、数显万用表等。
实验原理：1. 热传导实验：在传热实验装置上设置两个不同温度的传热环，通过测量传热环两端温度和时间，计算出传热区域的热传导系数。
根据热传导方程：Q = λ * A * △T / L * t其中，Q为传热速率，λ为热传导系数，A为传热区域面积，△T为传热环两端温差，L为传热区域长度，t为传热时间。
2. 热对流实验：通过传热实验装置中的风机改变对流传热情况下的流速，测量传热速率和温度的关系，进而得到对流传热的传热系数。
3. 热辐射实验：使用热像仪测量热辐射物体的辐射能力，从而得到辐射传热的传热系数。
实验步骤：1. 热传导实验：a. 在传热实验装置上设置两个传热环，分别加上不同温度的热源。
b. 开始记录传热区域两端温度和时间。
c. 根据记录的数据，计算传热区域的热传导系数。
2. 热对流实验：a. 在传热实验装置上设置风机，改变风速。
b. 记录传热区域的温度和时间。
c. 根据记录的数据，计算对流传热系数。
3. 热辐射实验：a. 使用热像仪测量热辐射物体的辐射能力。
b. 根据测量结果计算辐射传热系数。
实验结果：1. 热传导实验：根据实验数据和计算公式，计算出传热区域的热传导系数。
2. 热对流实验：根据实验数据和计算公式，得到不同风速下的对流传热系数。
3. 热辐射实验：通过热像仪测量结果，计算出热辐射传热的传热系数。
实验结论：1. 热传导实验中，热传导系数与传热区域的面积成正比，与传热区域的长度成反比，与传热时间和温差成正比。
2. 热对流实验中，对流传热系数与流速成正比。
3. 热辐射实验中，通过热像仪测量热辐射物体的辐射能力，得到热辐射传热的传热系数。
实验六 传热实验
实验六 传热实验一、实验目的：⒈ 通过对空气-水蒸气简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数i α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=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。
⒉ 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=BRe m中常数B 、m 的值和强化比Nu/Nu 0，了解强化传热的基本理论和基本方式。
3. 求取简单套管换热器、强化套管换热器的总传热系数Ko 。
4. 了解热电偶温度计的使用。
二、 实验内容：⒈ 测定5～6个不同空气流速下简单套管换热器的对流传热系数i α。
⒉ 对i α的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。
⒊ 测定5～6个不同空气流速下强化套管换热器的对流传热系数i α。
⒋ 对i α的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=BRe m中常数B 、m 的值。
⒌ 同一流量下，按实验一所得准数关联式求得Nu 0，计算传热强化比Nu/Nu 0。
6. 在同一流量下分别求取一次简单套管换热器、强化套管换热器的总传热系数Ko 。
三、实验原理：1．对流传热系数i α的测定对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律，用实验来测定ii m ii S t Q ⨯∆=α （6-1）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；mi t ∆—管内流体空气与管内壁面的平均温差，℃。
平均温差由下式确定：)2(21i i w mi t t t t +-=∆ （6-2） 式中：t i1，t i2—冷流体空气的入口、出口温度，℃；t w —壁面平均温度，℃。
因为传热管为紫铜管，其导热系数很大，而管壁又薄，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。
管内换热面积： i i iL d S ⋅⋅π= （6-3）式中：d i —传热管内径，m ；L i —传热管测量段的实际长度，m 。
实验六 传热实验
实验六传热试验一.实验数据记录1.实验设备基本参数(1)裸管：传热管：Φ12×1.5mm （黄铜管）管长L=800mm(2)固体材料保温管：内管：Φ12×1.5mm （紫铜管）外管：Φ50×4.6mm （有机玻璃管）管长L=800mm(3)真空夹层管内管：Φ12×1.5mm （黄铜管）外管：Φ32×2.5mm （镀铬钢管）管长L=800mm2.实验数据记录①对流传热：)(αωωαT T A Q c c -= 辐射传热：)(αωωαT T A Q R R -=热损失：r m Q s r ⋅= (m s —冷凝液流量，kg/s r —蒸汽的冷凝热，kJ/kg) tv m s610-⨯=ρ （ρ—冷凝液密度，v —冷凝液体积， t —受液时间）L D A ⋅=πω(D —管外径 L —管长)②查文献得：西安大气压P=97.8kPa ，水的沸点为99.1℃）-1.99（水0T C r r T +=(T r —温度为T ℃的蒸汽冷凝热，0r —99.1℃冷凝热,2260.71-⋅kg kJ ,水C —水的比热,11--⋅⋅Kkg kJ )1.裸蒸汽管①裸蒸汽管以对流和辐射两种方式给出热量Q c 和Q R ，总热量为Q 。
)()()(αωωαωωαααT T A T T A Q R c -=-+=裸蒸汽管 给热速率Q=热损失速率Q r综上得，()[])(-1.9910水06αωπραT T DL t T C rv -⨯+⨯=-代入数据得，()[])5.1745.83(10800101228083.781.9910187.4107.22601057.933.97233336-⨯⨯⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯=---πα解得1219.39--⋅⋅=KmW α2.固体材料保温管)/ln(2d d T T L Q ''-=ωωλπ Q=Q r =()[]tT C rv -1.9910水06+⨯-ρ则有()[]dd T T L t TC r v ''-⨯+⨯=-ln)(2-1.9910水06ωωπρλ代入数据得，()[]()25.11226.450ln 84.1479.8510800228067.791.9910195.4107.22601080.681.9713336⨯-⨯-⨯-⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯=--πλ解得λ=0.227911--⋅⋅Km W3.空气夹层保温管()ωωωδλT T A f Q '-=等效为)/ln(2d d T T L Q f''-=ωωλπ则()[]dd T T L t T C rv f ''-⨯+⨯=-ln)(2-1.9910水06ωωπρλ代入数据得，[]()5.11225.232ln89.4591.84108002280)00.721.99(10189.4107.2260100.86.9763336-⨯-⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯=--πλf解得f λ=0.337811--⋅⋅KmW三.试验误差分析1．实验中，由于忽略了测试管下端裸露部分（连接管和分液瓶）外表面积所造成的热损失速率Q 0。
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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
50
57.0 1.00
1 40 ≤200伏 ≤10安
2、空气流量计 1．由孔板与压力传感器及数字显示仪表组成空气流量计。空气
流量由公式[1计算。 ………………………………………………………………[1]
二、 实验内容： ⒈ 测定5～6个不同空气流速下简单套管换热器的对流传热系数。 ⒉ 对的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=ARemPr0.4中常数A、m
的值。 ⒊ 测定5～6个不同空气流速下强化套管换热器的对流传热系数。 ⒋ 对的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=BRem中常数B、m的
值。 ⒌ 同一流量下，按实验一所得准数关联式求得Nu0，计算传热强化
九、附录： 1.数据处理方法： 孔板流量计压差=0.60Kpa、进口温度t1 =22.4℃、出口温度 t2 =62.8℃ 壁面温度热电势4.20mv。 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＝20.0(ｍｍ),＝0.0200 (ｍ); F＝π(di2)／4＝3.142×(0.0200)2／4＝0.0003142( m2). (2)传热管有效长度 L(ｍ)及传热面积si(m2). L＝1.00（ｍ) si＝πL di＝3.142×1.00×0.0200＝0.06284(m2).
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；19、电动旁路调节阀
2、主要设备参数： 1、传热管参数: 表1 实验装置结构参数
实验内管内径di（mm）
20.00
实验内管外径do（mm）
22.0
实验外管内径Di（mm）
实验外管外径Do（mm）
比Nu/Nu0。 6. 在同一流量下分别求取一次简单套管换热器、强化套管换热器
的总传热系数Ko。
三、实验原理： 1．对流传热系数的测定 对流传热系数可以根据牛顿冷却定律，用实验来测定 （6-1）
式中：—管内流体对流传热系数，W/(m2·℃)； Qi—管内传热速率，W； Si—管内换热面积：m2； —管内流体空气与管内壁面的平均温差，℃。
实验六 传热实验
一、实验目的： ⒈ 通过对空气-水蒸气简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系 数的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。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，了解强化传热的基本理论和基本方式。 3. 求取简单套管换热器、强化套管换热器的总传热系数Ko。 4. 了解热电偶温度计的使用。
.
（6-6）
其中： ， ，
物性数据λI、 cpi、ρI、μI可根据定性温度tm查得。经过计算可 知，对于管内被加热的空气，普兰特准数Pri变化不大，可以认为是常 数，则关联式的形式简化为：
（6-7）
这样通过实验确定不同流量下的Rei与，然后用线性回归方法确定A和m 的值。
图6-3 螺旋线圈强化管内部结构
4． 电加热釜是产生水蒸汽的装置,使用体积为7升(加水至液位 计的上端红线),内装有一支2.5kw的螺旋形电热器,当水温 为30℃时,用200伏电压加热,约25分钟后水便沸腾,为了安 全和长久使用,建议最高加热(使用)电压不超过200伏(由固 态调压器调节)。
5． 气源(鼓风机)又称旋涡气泵, XGB─2型,电机功率约0.75 KW(使用三相电源),在本实验装置上,产生的最大和最小空 气流量基本满足要求。 使用过程中,输出空气的温度呈上 升趋势。
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。
4．必须保证空气管线的畅通。即在接通风机电源之前，两个空气支 路控制阀之一和旁路调节阀必须全开。在转换支路时，应先关闭风机电 源，然后开启和关闭控制阀÷ 七、实验报告要求
平均温差由下式确定： （6-2）
式中：ti1，ti2—冷流体空气的入口、出口温度，℃；
tw—壁面平均温度，℃。
因为传热管为紫铜管，其导热系数很大，而管壁又薄，故认为内壁
温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等，用tw 来表示。
管内换热面积：（6-3）Biblioteka 式中：di—传热管内径，m；
Li—传热管测量段的实际长度，m。
⒊ 强化比的确定 强化传热能减小传热面积，以减小换热器的体积和重量；提高现有 换热器的换热能力；使换热器能在较低温差下工作。 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。螺旋线圈的结构图如图6-3所示，螺旋线圈 由直径1mm钢丝按一定节距绕成。将金属螺旋线圈插入并固定在管内， 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，因而可以使传热强化。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，有利于节省能源。螺旋线 圈是以线圈节距H与管内径d的比值技术参数，且节距与管内径比是影响 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的 经验公式，其中B和m的值因螺旋丝尺寸不同而不同。在本实验中，测定
由热量衡算式：
（6-4）
其中质量流量由下式求得：
（6-5）
式中：Vi—冷流体在套管内的平均体积流量，m3 / h；
cpi—冷流体的定压比热，kJ / (kg·℃)； ρi—冷流体的密度，kg /m3。
cpi和ρi可根据定性温度tm查得，为冷流体进出口平均温度。
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时，处于被加热状态，准数关联式的形式为
1．原始数据及数据结果用表格的形式列出，并以其中一组数据做计
算示例 2．作图回归得到普通管和强化管的努塞尔准数关联式 3．在双对数坐标纸上绘出Nu－Re曲线。 4．请回答思考题
八、思考题 有人提出如下几个方案以强化本实验设备的热通量（q＝Q/S），试
联系传热方程式加以分析比较，看这些方案的优缺点。 1．提高空气流速 2．提高蒸汽压强 3．采用过热蒸汽以提高蒸汽温度 4．在蒸汽一侧的管壁上加装翅片，增大冷凝面积，导走冷凝液
·K); 测量段上空气的平均粘度 μ＝0.0000192();
传热管测量段上空气的平均普兰特准数的0.4次方为: Pr0.4＝0.6960.4＝0.865
示su时，用←键和↑键调节sv栏中的数值，至需要达到的压差数 （即孔板流量计压差，测量空气流量）后，即可等待仪表自行控 制。 (4) 稳定5-8分钟左右可转动各仪表选择开关读取t1,t2,E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7～10个空气流量值。 (6) 最小,最大流量值一定要做。 (7) 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. 计算机采集和控制操作： (1) 使流量控制仪表处于自控状态。 (2) 按照实验程序界面上的提示进行操作。此时计算机自动进行数据 的采集和过程控制，采集完毕后自动进行数据回归，得到准数关 联图。 4．转换支路，重复步骤2或3的内容，进行强化套管换热器的实验。 测定7～10组实验数据。 5． 实验结束. (1)关闭加热器开关。 (2) 过5分钟后关闭鼓风机,并将旁路阀全开。 (3) 切段总电源 (4) 若需几天后再做实验,则应将电加热釜和冰水保温瓶中的水放干 净。
考虑阻力因素，只有强化比较高，且阻力系数较小的强化方式，才是最
佳的强化方法。
4. 换热器总传热系数Ko的确定
实验中若忽略换热器的热损失，在定态传热过程中，空气升温获得
的热量与对流传递的热量及换热器的总传热量均相等：
(6-8)
即以外表面为基准的总传热系数：
(6-9)
式中传热量Q已由式（6-17）得到，管外径为基准的换热面积：
6． 电动旁路调节阀实现计算机过程控制的执行机构，型号 QSVW-16K。通过对旁路的开关量来控制进入换热器的空气 流量。
7． A/D转换卡ART PCI2003 8． 数据通讯
MOXA INDUSTRIO CP-132
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上端红线处。 (2) 向冰水保温瓶中加入适量的冰水,并将冷端补偿热电偶插入其
其中， - 20℃ 下的体积流量，m3/h ； -孔板两端压差，Kpa
-空气入口温度（及流量计处温度）下密 度，kg/m3。
2． 要想得到实验条件下的空气流量V (m3/h)则需按下式计 算:
…………………………………………………………[2] 其中，V-实验条件（管内平均温度）下的空气流量， m3/h； -换热器管内平均温度，℃； t1-传热内管空气进口（即流量计处）温度，℃。 3．温度测量 1． 空气入传热管测量段前的温度t1 ( ℃ )由电阻温度计测 量，可由数字显示仪表直接读出。 2． 空气出传热管测量段时的温度t2 ( ℃ )由电阻温度计测量， 可由数字显示仪表直接读出。 3． 管外壁面平均温度tw( ℃ )由数字式毫伏计测出与其对应 的热电势E(mv),热电偶是由铜─康铜组成),再由 E 根据公 式:tw(℃)= 1.2705＋23.518×E(mv)计算得到。
中。 (3) 检查蒸气管支路各控制阀是否已打开。保证蒸汽和空气管线的
畅通。 (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。
或由计算机控制加热。加热电压170--190V。 可以采用手动或计算机自动操作完成实验. 2. 手动操作： (1) 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t1(℃)比较稳定。 (3) 用仪表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)。仪表调节方法：同时按住set键和A/M键, 用←键和↑键调节阀门开度。如果想让仪表恢复自控，则再同时 按住set键和A/M键。 也可利用仪表的控制功能调节流量：长set按键，当仪表pv栏显