传热系数与给热系数
传热系数计算
传热系数与导热系数换算公式
传热系数与导热系数换算公式
传热系数与导热系数之间存在换算关系，具体如下：
热传导率 = 导热系数 / (物质的密度× 物质的比热容)
根据这个公式，我们可以将导热系数和传热系数进行相互换算。
例如，假设某物质的导热系数为W/(m·K)，密度为1000 kg/m³，比热容为1000
J/(kg·K)，我们可以先计算出该物质的热传导率：
热传导率= / (1000 × 1000) = 5 × 10^-7 m²·K/W
然后，通过热传导率可以计算出该物质的传热系数：
传热系数 = 1 / 热传导率= 1 / (5 × 10^-7) = 2 × 10^6 W/(m²·K)
通过以上计算，我们得知了该物质的传热系数为2 × 10^6 W/(m²·K)。
以上内容仅供参考，建议查阅传热学或物理学书籍获取更全面和准确的信息。
导热系数、传热系数（热阻值R、导热系数λ、修正系数、厚度
导热系数、传热系数（热阻值R、导热系数λ、修正系数、厚度导热系数： 导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表⾯的温差为1度(K,℃),在1⼩时内，通过1平⽅⽶⾯积传递的热量，单位为⽡/⽶·度(W/m·K,此处的K可⽤℃代替)。
传热系数： 传热系数以往称总传热系数。
国家现⾏标准规范统⼀定名为传热系数。
传热系数K值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空⽓温差为1度(K，℃)，1⼩时内通过1平⽅⽶⾯积传递的热量，单位是⽡/平⽅⽶·度(W/㎡·K，此处K可⽤℃代替)。
（节能）热⼯计算：1、围护结构热阻的计算 单层结构热阻：R=δ/λ 式中：δ—材料层厚度(m) λ—材料导热系数[W/(m.k)] 多层结构热阻： R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn 式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻(m.k/w) δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m) λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]2、围护结构的传热阻 R0=Ri+R+Re 式中: Ri —内表⾯换热阻(m.k/w)(⼀般取0.11) Re —外表⾯换热阻(m.k/w)(⼀般取0.04) R —围护结构热阻(m.k/w)3、围护结构传热系数计算 K=1/ R0 式中: R0—围护结构传热阻 外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算 Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3) 式中: Km—外墙的平均传热系数[W/(m.k)] Kp—外墙主体部位传热系数[W/(m.k)] Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/(m.k)] Fp—外墙主体部位的⾯积 Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的⾯积4、单⼀材料热⼯计算运算式 ①厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)]②热阻值R(m.k/w) = 1 / 传热系数K [W/(㎡·K)]③厚度δ(m) = 导热系数λ[W/(m.k)] / 传热系数K [W/(㎡·K)]5、围护结构设计厚度的计算 厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)] *修正系数R值和U值是⽤于衡量建筑材料或装配材料热学性能的两个指标。
传热系数与给热系数
传热系数K 和给热系数α的测定一. 实验目的1. 了解间壁式传热元件的研究和给热系数测定的实验组织方法；2. 掌握借助于热电偶测量壁温的方法；3. 学会给热系数测定的试验数据处理方法；4. 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。
二. 基本原理１．传热系数K 的理论研究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。
这种传热过程系冷、热流体通过固体壁面进行热量交换。
它是由热流体对固体壁面的对流给热，固体壁面的热传导和固体对冷流体的对流给热三个传热过程所组成。
如图1所示。
由传热速率方程知，单位时间所传递的热量Q=()t T KA - （1） 而对流给热所传递的热量，对于冷、热流体均可由牛顿冷却定律表示Q=()1w h h t T A -α （2）或 Q=()t t A w c c -2α （3）对固体壁面由热传导所传递的热量，则由傅立叶定律表示为 Q ()21w w m t t A -⋅=δλ （4） 由热量平衡和忽略热损失，可将（2）、（3）、（4）式写成如下等式Q=KAt T A t t A t t A t T c c w m w w h h w 1112211-=-=-=-αλδα （5）所以 c c m h h A A A K αλδα111++=（6） ()22222111111,,,,,,,,,,,,u c u c d f K p p λμρδλλμρ=＝()5,2,6f （7）图1传热过程示意图从上式可知，除固体的导热系数和壁厚对传热过程的传热性能有影响外，影响传热过程的参数还有12个，这不利于对传热过程作整体研究。
根据因次分析方法和π定理，热量传递范畴基本因次有四个：[L],[M],[T],[t] ,壁面的导热热阻与对流给热热阻相比可以忽略K ≈()21,ααf （8）要研究上式的因果关系，尚有π=13-4=9个无因次数群，即由正交网络法每个水平变化10次，实验工作量将有108次实验，为了解决如此无法想象的实验工作量，过程分解和过程合成法由此诞生。
玻璃传热系数与得热系数
玻璃传热系数与得热系数
玻璃的传热系数和得热系数是描述玻璃材料传热特性的重要参数。
传热系数（也称热导率）是指材料单位厚度上的热量传导率，
通常用λ表示，单位是W/(m·K)。
而得热系数（也称热阻）是指
材料的厚度对热量传递的阻碍程度，通常用U值表示，单位是
W/(m²·K)。
首先来看传热系数，它是描述材料导热性能的参数。
对于玻璃
材料来说，传热系数的大小直接影响着玻璃的保温性能。
一般来说，传热系数越小，说明材料的绝热性能越好，保温效果越显著。
因此，在建筑领域，选择传热系数较小的玻璃材料可以有效提高建筑物的
保温性能，降低能源消耗。
其次是得热系数，它是描述建筑结构或材料整体的保温性能的
参数。
得热系数越小，表示材料具有较好的保温性能，能够在一定
时间内阻止热量的流失。
在玻璃窗户或墙体的设计中，通常会考虑
到玻璃的得热系数，以确保建筑在保温效果和采光性能之间取得平衡。
总的来说，玻璃的传热系数和得热系数都是与其保温性能密切
相关的重要参数。
通过合理选择传热系数较小的玻璃材料，并结合建筑结构的得热系数要求，可以达到提高建筑保温性能的目的。
同时，这两个参数也在工程实践中起着重要的指导作用，帮助设计和选择合适的玻璃材料，以满足建筑物的保温需求。
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 '=。
传热系数 定义
传热系数定义传热系数是热传递过程中的一个重要参数，它描述了热量在单位时间内通过单位面积的传递能力。
在工程领域中，传热系数的大小直接影响着热传递的效率和速度。
本文将从理论和实际应用两个方面来探讨传热系数的定义和意义。
一、传热系数的定义传热系数是指单位时间内热量通过单位面积的传递能力，通常用字母h表示。
它的单位是瓦特/平方米·开尔文（W/m²·K），表示在单位时间内，单位面积上的温度差为1开尔文时，热量的传递量。
二、传热系数的意义传热系数是描述热传递过程的一个重要指标，它直接反映了热量传递的快慢和效率的高低。
传热系数越大，热量传递越快，传递效率越高。
在工程领域中，了解和掌握传热系数的大小和变化规律，对于优化和提高热传递过程具有重要意义。
三、传热系数的影响因素传热系数的大小受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 材料的热导率：热导率是材料传导热量的能力，热导率越大，传热系数也越大。
2. 界面热阻：热量在不同介质之间传递时，界面热阻会阻碍热量的传递，增大传热系数。
3. 流体的流动状态：对于流体传热过程，流体的流速和流动状态对传热系数有显著影响。
4. 温度差：温度差越大，热量传递越快，传热系数也越大。
四、传热系数的应用领域传热系数在工程实践中有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 热交换器设计：在热交换器的设计中，传热系数的大小直接影响着热交换器的传热效率和性能。
2. 建筑物节能：通过研究和优化建筑物的传热系数，可以有效提高建筑物的节能性能，减少能源消耗。
3. 热工流体系统：在热工流体系统中，传热系数的大小对于热能的传递和转化起着至关重要的作用。
4. 电子器件散热：电子器件在工作过程中会产生大量的热量，通过研究传热系数可以提高散热效果，保证电子器件的正常运行。
传热系数作为描述热传递过程的一个重要参数，对于工程领域具有重要意义。
了解和掌握传热系数的定义和影响因素，可以帮助我们优化和提高热传递过程的效率和性能。
传热系数导热系数的定义和区别
传热系数与导热系数的定义和区别传热系数和导热系数是热传导和对流传热过程中常用的物理量，但它们的定义和应用场景有所不同。
本文将介绍它们的定义和区别，并探讨它们在实际应用中的应用。
下面是本店铺为大家精心编写的3篇《传热系数与导热系数的定义和区别》，供大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
《传热系数与导热系数的定义和区别》篇1一、传热系数的定义和应用传热系数（Heat Transfer Coefficient，简称 HTC）是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为 1 度 (K/)，单位时间内通过 1 平方米面积传递的热量，单位是瓦/(平方米·度)(W/·K，此处K 可用代替)。
传热系数不是描述物质物理性的物理量，它会随着不同的外界条件而发生变化，例如温度、流速、流量等。
传热系数通常用于描述热传导和对流传热过程中的热量传递速率。
在热传导过程中，传热系数与材料的热导率、厚度、表面温度等因素有关；在对流传热过程中，传热系数与流体的速度、温度、粘度等因素有关。
二、导热系数的定义和应用导热系数（Thermal Conductivity，简称 k）是指在稳定传热条件下，1m 厚的材料，两侧表面的温差为 1 度 (K/)，在 1 小时内，通过 1 平方米面积传递的热量，单位为瓦/米·度（W/m·K，此处的[UNK] 可用代替）。
导热系数是表明物质导热能力大小的一个指标，只决定于物质本身的物理特性，而与外部条件没有关系。
导热系数通常用于描述材料的热传导性能，如金属、陶瓷、塑料等。
它的大小决定了材料传导热量的能力，导热系数越大，材料传导热量的能力越强。
在实际应用中，导热系数常用于材料的选材和热传导系统的设计。
三、传热系数与导热系数的区别传热系数和导热系数都是描述热传导和对流传热的物理量，但它们的定义和应用场景有所不同。
1. 定义不同：传热系数是一个过程量，不是描述物质物性的物理量。
空气在圆直管内作强制湍流时给热系数测定实验
实验三空气在圆直管内作强制湍流时给热系数测定实验一、实验目的1、学习测定传热系数和给热系数的方法。
2、加强对传热理论的理解。
3、学习化工中常用的准数关联方法及对数坐标纸的使用。
二、实验原理1、从传热原理知道，对于稳态传热有：Q=Vs·ρ·Cp·（t2-t1）=K·A·Δtm=α·A·Δt即K= Vs·ρ·Cp·（t2-t1）/ A·Δtm其中Δtm= t2-t1 / ln[(T-t2)/(T-t1)] (℃)由于蒸汽冷凝热阻与黄铜管壁热阻远小于内管空气对流给热热阻，可以忽略不计，故有K ≈α2、由因次分析可得知，空气在圆直管内强制湍流传热中，有：Nu=C·Rem 式中μρdu=Re将上式两边取对数得：lgNu=lgC+mlgRe可见，若以Nu与Re在双对数坐标纸上标绘，应得斜率为m截距为lgC的直线。
3、上面式中符号意义Q ——传热速率，W；Vs——空气在实验状态下的体积流量，m3/sA——传热面积，m2K——总传热系数，W/(m2·K)Δtm——传热平均温度差，℃α——空气侧对流给热系数，W/(m2·K)Δt——给热温度差，℃t1 、t2——被加热流体进出口温度，℃ρ——空气在实验状态下的密度，m3/KgCp——空气比定压热容，J/(kg·K)4、有关参数的测定空气温度t1 、t2——用热电偶测出电位数值，经转换用数码显示仪显示空气流量——用转子流量计测出蒸汽压力——用弹簧压力计测得三、实验装置1、实验装置结构及流程见图2、套管换热器尺寸：内管为黄铜管，Φ31mm×3.5mm，L=1.6m，套管为50mm水煤气管，并覆以保温材料。
四、实验方法1、首先熟悉实验原理和实验装置结构及流程2、正确操作顺序：（1）启动罗茨鼓风机，并打开空气调节阀，使空气进入套管换热器内管（2）打开电热锅炉注水阀，向锅炉注水至1/2~2/3液面处，打开加热器开关，加热并产生一定压力的蒸汽（3）打开电热锅炉的出口调节阀，让蒸汽进入套管，并排放套管内空气，仪表盘动态显示系统各温度值（4）按动“显示数据”按钮，调入原始数据记录表（5）待系统稳定后，按动“确定”按钮，当前一组数据计入原始数据表，在整个测量范围内划分为8个以上测点，并按上述方法记录各组数据（6）按动“处理数据”按钮，进入数据处理环境界面，按动“显示结果”按钮，便可查看数据处理结果数据表、曲线及其回归方程式五、实验结果1、PCE-ES处理结果：2、Excel数据处理结果：六、思考题1、影响对流传热系数的因素有哪些？答：①流体的物性与种类;②流体流动的原因;③流体流动的状态;④传热面的形状;⑤位置与大小等;即可用表达式表示为α=f(ρ,μ,Cp,λ,u,L,βg△T)。
实验三 传热系数K和给热系数α的测定
实验三 传热系数K 和给热系数α的测定一、 实验目的1. 了解间壁式传热元件和给热系数测定的实验组织方法；2. 学会给热系数测定的试验数据处理方法；3. 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中，间壁式换热器是经常使用的换热设备。
热流体借助于传热壁面，将热量传递给冷热体，以满足生产工艺的要求。
影响换热器传热速率的参数有传热面积、平均温度差和传热系数三要素。
为了合理选用或设计换热器，应对其性能有充分的了解。
除了查阅文献外，换热器性能实测是重要的途径之一。
传热系数是度量换热器性能的重要指标。
为了提高能量的利用率，提高换热器的传热系数以强化传热过程，在生产实践中是经常遇到的问题。
列管换热器是一种间壁式的传热装置。
冷热液体间的传热过程是由热流体对壁面的对流传热、间壁的热传导、以及壁面对冷流体的对流传热这三个传热子过程组成，其所涉及的热量衡算为：1212()()()()h h w c c w mw w Q KA T t Q A T t Q A t t A Q t t ααλδ=-=-=-=- 1122111w w w w h h m c c T t t t t t T tQ A A A KA δαλα----==== 1h h m c cK A A A A A A δαλα=++在所考虑的这个传热过程忠，所涉及的参数共有13个，采用因次分析方法 ：π=13-4=9个无因次数群。
该方法的基本处理过程是将研究的对象分解成两个或多个子过程 。
即：12(,)K f αα≈分别对α1、α2进行研究：1111111(,,,,,)p f d u c αρμλ=无因次处理得：0(,)Re Pr p b c c d du f Nu a μαρλμλ=→= 1）传热系数K 的实验测定热量衡算式：21()c c pc Q q c t t ρ=- 传热速率式：m Q KA t =∆ 其中：12211221()()lnm T t T t t T t T t ---∆=--两式联立，得：21()c c pc mq c t t K A t ρ-=∆2）给热系数α的实验测定热量衡算式：21()c c pc Q q c t t ρ=- 传热速率式： c mc Q A t α=∆ 其中：2121()()lnw w mc w w t t t t t t t t t ---∆=--下上上下两式联立，得：21()c c pc c mcq c t t A t ρα-=∆三、实验装置及流程图本实验选用空气作为冷流体 华理是冷却水，水蒸汽作为热流体。
导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法简述实用版)
导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法导热系数λ[W/(m.k)]：导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(K,℃),在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米?度(W/m?K,此处的K可用℃代替)。
导热系数可通过保温材料的检测报告中获得或通过热阻计算。
传热系数K [W/(㎡?K)]：传热系数以往称总传热系数。
国家现行标准规范统一定名为传热系数。
传热系数K 值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度(K，℃)，1小时内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米?度(W/㎡?K，此处K可用℃代替)。
传热系数可通过保温材料的检测报告中获得。
热阻值R(m.k/w)：热阻指的是当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。
单位为开尔文每瓦特（K/W）或摄氏度每瓦特（℃/W）。
传热阻：传热阻以往称总热阻，现统一定名为传热阻。
传热阻R0是传热系数K的倒数，即R0=1/K，单位是平方米*度/瓦（㎡*K/W）围护结构的传热系数K值愈小，或传热阻R0值愈大，保温性能愈好。
（节能）热工计算：1、围护结构热阻的计算单层结构热阻： R=δ/λ式中：δ—材料层厚度(m)；λ—材料导热系数[W/(m.k)]多层结构热阻： R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻(m.k/w)δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m)λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]2、围护结构的传热阻R0=Ri+R+Re式中: Ri —内表面换热阻(m.k/w)(一般取0.11)Re —外表面换热阻(m.k/w)(一般取0.04)R —围护结构热阻(m.k/w)3、围护结构传热系数计算K=1/ R0式中: R0—围护结构传热阻外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3)式中:Km—外墙的平均传热系数[W/(m.k)]Kp—外墙主体部位传热系数[W/(m.k)]Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/(m.k)]Fp—外墙主体部位的面积Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积4、单一材料热工计算运算式①热阻值R(m.k/w) = 1 / 传热系数K [W/(㎡?K)]②导热系数λ[W/(m.k)] = 厚度δ(m) / 热阻值R(m.k/w)③厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)]④厚度δ(m) = 导热系数λ[W/(m.k)] / 传热系数K [W/(㎡?K)]5、围护结构设计厚度的计算厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)] *修正系数（见下表）R值和λ值是用于衡量建筑材料或装配材料热学性能的两个指标。
第五章传热
第五章传热主要内容：热量传递基础；传热过程的计算；传热设备。
重点内容：傅里叶传导定律；牛顿冷却对流传热定律；传热过程基本方程；换热器的计算；管壳式换热器的设计和选用。
难点内容：传热过程基本方程。
课时安排：20第一节概述一、传热过程由热力学第二定律可知，凡有温度差存在的地方，就必然有热量的传递。
化学工业与传热密切相关，化工生产过程中许多单元操作都需要加热和冷却。
化工生产中进行传热操作的目的——1．料液的加热和冷却，为达到反应所需的温度；2．为维持反应温度，需不断输入或输出热量；3．许多单元操作需输入或输出热量；4．化工设备的保温；5．生产过程中热能的综合利用及废热的回收。
化工生产对传热过程的要求：1．强化传热——要求传热速率高，降低设备成本；2．削弱传热——可减少热损失。
二、传热的基本方式（传热机理）传热原因——传热推动力（温度差）传热方向——在无外功输入时，由热力学第二定律，热流方向由高温处向低温处流动。
传热的三种基本方式：1．热传导——物体内部或两个直接接触物体之间的传热方式。
金属导体—自由电子运动不良导体，大部分液体—温度高的分子振动，与相邻分子碰撞，造成的动量传递。
气体—分子无规则运动热传导是静止物体内的一种传递方式，没有物质的宏观位移。
2．对流传热——是指流体由质点发生相对位移而引起的热交换。
对流传热仅发生在流体中，所以与流体的流动方式密切相关。
自然对流——质点位移是由于流体内部密度差引起的，使轻者浮，重者沉；强制对流——质点运动是由外力作用所致。
对流传热同时伴有热传导，事实上无法将其分开——又称给热。
化工中所讨论的给热，都是指流体与固体壁面之间的传热过程——间壁式换热3．热辐射——是一种通过电磁波传递能量的过程任何物体，只要在0K 以上都能发射电磁波，而不依靠任何介质，当被另一物体接收后，又重新变为热能。
热辐射不仅是能量转移，也伴随着能量形式的转移。
三、间壁式换热1． 间壁式换热过程—由对流、导热、对流三过程串联而成（1）热流体以对流方式将热量传递到间壁一侧； （2）热量以导热方式通过间壁； （3）热量以对流方式传至冷流体。
传热系数 定义
传热系数定义传热系数是热传递过程中一个重要的物理量，用来描述物体的导热性能。
它是指单位时间内通过单位面积的物体的热量传递量与温度差之比。
传热系数的大小决定了热量在物体中的传递速度和效率，对于热工领域的许多问题都具有重要的意义。
在工程实践中，传热系数是一个非常关键的参数。
它的大小与物体的导热性能有直接关系，导热性能好的物体具有较大的传热系数，热量能够更快地传递出去。
而导热性能差的物体传热系数较小，热量传递较慢。
因此，了解和掌握传热系数的概念和计算方法对于热工工程的设计和优化具有重要的意义。
传热系数的计算可以根据不同的传热方式进行。
常见的传热方式有三种：传导、对流和辐射。
传导是指物体内部的热量传递，主要取决于物体的导热性能。
对流是指物体表面与流体的热量传递，主要取决于流体的流动状态和物体的表面特性。
辐射是指物体与周围环境之间的热量传递，主要取决于物体的表面温度和辐射特性。
在传导传热中，传热系数可以通过导热性能和物体几何形状来计算。
导热性能越好，传热系数越大。
物体的几何形状也会对传热系数产生影响，比如孔隙率较大的材料传热系数较小，而孔隙率较小的材料传热系数较大。
在对流传热中，传热系数可以通过流体的流动状态和物体的表面特性来计算。
流体的流动状态越好，传热系数越大。
物体的表面特性也会对传热系数产生影响，比如表面粗糙度较大的物体传热系数较小，而表面粗糙度较小的物体传热系数较大。
在辐射传热中，传热系数可以通过物体的表面温度和辐射特性来计算。
物体的表面温度越高，传热系数越大。
物体的辐射特性也会对传热系数产生影响，比如表面发射率较大的物体传热系数较小，而表面发射率较小的物体传热系数较大。
传热系数是描述物体导热性能的重要参数，它的大小决定了热量传递的速度和效率。
了解和掌握传热系数的概念和计算方法对于热工工程的设计和优化具有重要的意义。
在实际应用中，我们需要根据具体问题选择合适的计算方法，并考虑物体的导热性能、几何形状、流动状态、表面特性和辐射特性等因素，以获得准确的传热系数值。
给热系数
Principles of Chemical Engineering
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（1）定性温度 由于沿流动方向流体温度的逐渐变化，在 处理实验数据时就要取一个有代表性的温度以确 定物性参数的数值，这个确定物性参数数值的温 度称为定性温度。 定性温度的取法：1）流体进出口温度的平 均值tm=(t2+t1)/2； 2）膜温t= (tm+tW )/2。 （2）特性尺寸 它是代表换热面几何特征的长度量，通常选 取对流动与换热有主要影响的某一几何尺寸。 另外，实验范围是有限的，准数关联式的使 用范围也就是有限的。 Principles of Chemical Engineering
21:27
4
4.传热面的形状、大小和位置 不同的壁面形状、尺寸影响流型；会造成边界层分离， 产生旋涡，增加湍动，使增大。 （1）形状：比如管、板、管束等； （2）大小：比如管径和管长等； （3）位置：比如管子的排列方式（如管束有正四方形 和三角形排列）；管或板是垂直放置还是水平放置。 对于一种类型的传热面常用一个对对流传热系数有决定 性影响的特性尺寸L来表示其大小。 5.是否发生相变 主要有蒸汽冷凝和液体沸腾。发生相变时，由于汽化或 冷凝的潜热远大于温度变化的显热。一般情况下，有相 变化时对流传热系数较大，机理各不相同，复杂。
0.14 对于液体，加热时： ( ) 1.05 w
0.14 0.95 冷却时：( ) w Principles of Chemical Engineering
21:27
19
（2）Gr>25000时，自然对流的影响不能忽略时， 乘以校正系数
f 0.8(1 0.015 Gr
A 1 A2 A3
A A
化工原理第四章传热过程超详细讲解
② 冷热流体的出口温度互不受影响，冷流体出口温度t1可能 高于热流体出口温度T2，换热彻底。在Φ、K相同时，A逆<A
并。
2、并流的优点: ① t2<T2， 流体终点温度易控 制，对于易气化、分解、反应和 冷凝而必须控温的流体的换热较 适合。
②Δt1>Δt2，适用于某些连续 操作的管式反应器中进行的放 热反应的热量的移出。
对流给热模型的实质：把复杂的对流
给热过程视为通过滞流内层的热传导
过程。 对流给热模型将间壁传热分解为两个给热和一个导热过程:
T主体 → 过度、滞流层→ 内壁 →外壁 → 滞流、过度层 → t 主体
对流传热 对流传热
传导传热
传导传热
传导传热
Φ1
Φ2
Φ3
二、牛顿给热方程
既然将对流给热视为通过滞流内层的热传导，则对
即逆流传热，可使Φ↑ or A↓ or m↓ .
七、并流与逆流的比较
并流传热的温差Δt前大后小，逆流传热温差Δt始终较
大，故一般有Δtm逆>Δtm并。
1、逆流的优点： ∵Φ=KAΔtm
① 进出口温度相同时，Δtm逆>Δtm并，故在 A、K一定时:
Φ逆/Φ并 =Δtm逆 /Δtm并 ＞1
即： Φ逆 ＞Φ并
3、平均温差公式
以并流为例推导平均温差公式： ∵(T-t)与A有关，故须找平均温差(T-t)m =Δ t m, 则需找d(T-t) ～ dA关系,故取一微元面积dA, 在dA 内 视 ( T- t ) 为 常 数 , 在 d A 内 应 用 传 热 速 率 方 程 式 有 ：
对冷热流体进行热量衡算有： kg/s (qm)
(1)传热量 Q (2)传热速率Φ=Q/ τ —单位
传热实验报告及思考题-化工实验
二、实验记录
1原始数据表
裸管
冷凝液量
热电偶读数／℃
时间/s
体积/mL
冷凝水流量mL/s
保温包蒸汽温度／
裸管壁面温度1
裸管壁面温度2
裸管壁面温度3
60
5.25
0.088
98.3
97.8
97.6
96.9
60
5
0.083
98.3
97.8
97.7
96.9
60
5.2
0.087
98.2
97.8
97.6
4实验步骤及注意事项
(1)熟悉设备流程，检查个阀门的开关情况，排放汽包中的冷凝水。
(2)打开锅炉紧随发，加水至液面计高度的2/3。
(3)将电热棒接上电源，并将调压器从0调至220V，满功率加热，带有正气后，再
将加热功率调制适宜值。
(4)打开套管换热器冷却水进口阀，调节冷却水流量为某一值，注意该值应与加热
根据
=／（Δ）=2753.8W／（0.32×78.8℃）
可求得
=1165W/(m2∙℃)
（2）计算裸管的自然对流给热系数α(W /(m2⋅°C) )
Φ=16×1.5;管长L=0.67m。
与（1）中同理可求得放热量
Q=W汽r=∙∙r =998×0.086×10−6×2257.2×103W=193.7W
(1) 测定汽-水套管的传热系数K(W /(m2⋅°C)):
(2)测定裸管的自然对流给热系数α(W /(m2⋅°C) ):
(3)测定保温材料的导热系数λ(W/(m⋅°C)):
3流程装置
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，见图1。
传热
tW 1 tW 4 r4 R1 R2 R3 ln
r3
举例
二、对流给热 由于流体质点之间宏观相对位移而引起的热 量传递现象，称为热对流。产生相对位移原因： （1）因流体各部分的温度不同而引起密度的差异， 导致流体质点产生相对位移，这种对流称为自然 对流；（2）是由于外力的作用使得流体质点运动， 这种对流称为强制对流。 当流体与固体壁面之间存在着温度差时，热 流体将热量传递给壁面或壁面将热量传递给冷流 体的过程，称为对流给热。
对流给热热阻R=1/S。表明给热速率与给热推动力成 正比，与给热热阻成反比。
3. 给热系数的物理意义
给热系数的物理意义为：当传热面积为1m2，流体 与壁面之间的平均温度差为1K时，单位时间内流体与壁 面之间交换的热量。
（二）影响对流给热系数的主要因素 （1）流体产生的原因 （2）流动型态及流速的影响
3 1 2 1 S 2 S 3 S
tW 1 tW 4
对n层平壁，可写为
Q
tW 1 tW ,n 1
i i S i 1
n
t R
上式说明：多层壁串联导热的总推动力为各层推动力之 和，总热阻为各层热阻之和。举例 （四）圆筒壁定态导热 圆筒壁与平壁导热的不同之 处在于圆筒壁的传热面积不是常 数，它随其半径而变化。 1.单层圆筒壁定态导热 见单层圆筒壁导热，由傅立 叶定律，可得
热负荷Q 是生产工艺对换热器的换热能力的要求。一 个能满足工艺要求的换热器，必须使其换热器的换热能力， 即传热速率Q等于或略大于热负荷Q ，即Q ≥ Q 。
第三节 间壁式换热器的传热分析和计算
一、传热速率方程式
Q KSt m
t m
1 KS
传热系数导热系数的定义和区别
传热系数导热系数的定义和区别传热系数与导热系数是描述物质传热性质的两个重要参数。
它们虽然有一定的联系，但也有明显的区别。
首先，传热系数是指单位时间内，单位面积的热量传递的能力。
它是一个综合性指标，包括了传导、对流和辐射三种传热方式。
传热系数的单位是瓦特/（平方米·开尔文），表示单位时间内单位面积的温度差下的热量传递。
导热系数是指材料本身传导热量的能力。
它只考虑传导方式下的热量传递，不包含其他两种传热方式的影响。
导热系数的单位是瓦特/（米·开尔文），表示单位厚度的材料在单位温度差下的热量传递。
传热系数和导热系数的关系是传热系数等于导热系数乘以传热面积的倒数。
也就是说，传热系数越大，热量传递的能力就越强。
而导热系数越大，材料本身传导热量的能力就越强。
在实际应用中，传热系数和导热系数的选择非常重要。
对于热工工程师来说，他们需要根据具体工程的需求来选择合适的参数。
在设计散热器时，传热系数较大的材料能够更有效地将热量传递到散热片上，提高散热效率。
而在保温材料的选择中，导热系数较小的材料能够更好地隔热，减少热量的散失。
总的来说，传热系数和导热系数都是描述物质传热性质的重要参数。
传热系数是一个综合指标，包括了传导、对流和辐射三种方式的
传热能力。
而导热系数只考虑了传导方式下的传热能力。
选择合适的
传热系数和导热系数对于工程设计和材料选择都具有重要的指导意义。
3 蒸汽冷凝时传热和给热系数测定实验-2
一、实验目的
1、熟悉冷凝换热器实验台的工作原理和使用方法； 2、掌握冷凝换热器的换热量 Φ 和表面传热系数 h 及总传热系数 K 的测试 和计算方法； 3、理解蒸汽冷凝换热的传热规律。
二、实验装置
1、装置整体组装，带脚轮，用户接电源和上、下水后即可使用。 2、可测蒸汽在水平管内冷凝（管外为自来水）时的传热系数和给热系数。 其工作原理及流程如附图所示。 3、管子的内壁面温度用事先埋好的两支热电偶（求平均温度）测量。 4、电热蒸汽发生器功率为 4.5KW，最大工作压力为 0.08Mpa。
四、测试数据整理
（一）整理实验数据的有关公式 管内径：d 内=17mm 1、蒸汽凝结放热量 Q1 = Gz（i1 - i 2） 2、冷水获热量 Q 2 = Gz（i 4 - i 3） 3、平均热量
Q Q1 Q 2 2
管外径：d 外=20mm
管长：L=1100mm
[W]
[W]
[W]
4、热平衡误差
t3、t4 —— 冷水进口和出口温度 [℃]
7、焓值表
（二）实验数据整理表 进 水 焓 值 出 水 焓 值 蒸汽进口焓 蒸汽出口焓 冷凝时的表面 总传热系数 传热系数 2 （ W m C ） （ KJ Kg ） （ KJ Kg ） （ KJ Kg ） 值 （ KJ Kg ） 值 2 （ W m C ）
五、实验报告要求
1、简述实验目的、实验原理、实验步骤。 2、对实验数据进行处理，计算传热系数。 3、分析热平衡误差。
5、总传热系数
Q1 - Q 2 100% Q
K
Q F t
[ W m 2 C ]
6、蒸汽冷凝给热系数
Q F（t z - t b）
传热系数导热系数
传热系数导热系数传热系数是指物体导热的能力，可用于描述物质对热量的传递速度。
它通常用热传导比率来表示，单位是W/（m·K），表示单位面积、单位温度差下，通过单位厚度的材料传导的热量。
导热系数是指物质导热的能力，是物质的固有属性。
它是表示物质单位温度差下单位距离内导热量的大小，通常用λ（lambda）来表示，单位是W/（m·K）。
传热系数和导热系数是相互关联的，传热系数可以通过导热系数计算得出。
在热传导过程中，物质的传热系数等于导热系数乘以传热面积的比例。
对传热系数而言，它不仅与导热系数有关，还与传热方式、传热介质、传热面积、传热表面温差等因素有关。
传热系数（heat transfer coefficient）是指在传热过程中，单位时间内单位面积传递的热量与温度差的比值。
它是反映热量传递程度的一个指标，描述了传热过程中介质对热量的传递能力。
传热系数的单位是W/（m^2·K），表示单位面积上单位温度差下的热量传递率。
传热系数越大，表示介质对热量传递的能力越强，热量传递速度越快。
传热系数的大小受多个因素影响，包括：1. 传热介质（如空气、水、固体等）的性质；2. 传热过程中的流动形式（强制对流、自然对流等）；3. 传热表面的条件（平板、管道、凸起等）；4. 温度差的大小。
导热系数（thermal conductivity）是物质导热性能的一个物理参数，表示单位厚度的物质在单位温度差下传导的热量。
导热系数是介质导热性能的一种固有特性，不随尺寸的变化而改变。
导热系数的单位也是W/（m·K），描述的是物质单位厚度、单位温度差下的热量传导能力。
导热系数越大，表示物质的导热性能越好，热量传导速度越快。
导热系数与传热系数之间的关系为：传热系数 = 导热系数 ×传热面积需要注意的是，在实际传热过程中，传热系数并不等于导热系数乘以传热面积，因为传热过程同时还受到传热介质传热方式、表面状态以及传热界面热阻等因素的影响。
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传热系数K 和给热系数α的测定 一. 实验目的 1. 了解间壁式传热元件的研究和给热系数测定的实验组织方法； 2.
掌握借助于热电偶测量壁温的方法； 3.
学会给热系数测定的试验数据处理方法； 4. 了解影响给热系数的因素和强化传热的途
径。
二. 基本原理
１．传热系数K 的理论研究
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。
这种传热过程系冷、热流体
通过固体壁面进行热量交换。
它是由热流体对固体壁面
的
对流给热，固体壁面的热传导和固体对冷流体的对
流给热三个传热过程所组成。
如图1所示。
由传热速率方程知，单位时间所传递的热量
Q=()t T KA - （1） 而对流给热所传递的热量，对于冷、热流体均可由牛顿冷却定律表示
Q=()1w h h t T A -α （2）
或 Q=()t t A w c c -2α （3）
对固体壁面由热传导所传递的热量，则由傅立叶定律表示为
Q ()21w w m t t A -⋅=δ
λ （4） 由热量平衡和忽略热损失，可将（2）、（3）、（4）式写成如下等式
Q=KA
t T A t t A t t A t T c c w m w w h h w 1
112211-=-=-=-αλδα （5）所以 c c m h h A A A K αλδα111
++=
（6） ()22222111111,,,,,,,,,,,,u c u c d f K p p λμρδλλμρ=＝()5,2,6f （7）
从上式可知，除固体的导热系数和壁厚对传热过程的传热性能有影响外，影响传热过程的参数还有12个，这不利于对传热过程作整体研究。
根据因次分图1传热过程示意图
析方法和π定理，热量传递畴基本因次有四个：[L],[M],[T],[t] ,壁面的导热热阻与对流给热热阻相比可以忽略
K ≈()21,ααf （8）
要研究上式的因果关系，尚有π=13-4=9个无因次数群，即由正交网络法每个水平变化10次，实验工作量将有108次实验，为了解决如此无法想象的实验工作量，过程分解和过程合成法由此诞生。
该方法的基本处理过程是将(7)式研究的对象分解成两个子过程如(8)式所示，分别对21,αα进行研究，之后再将21,αα合并，总体分析对K 的影响，这有利于了解影响传热系数的因素和强化传热的途径。
当1α＞＞2α时，2α≈K ，反之当1α＜＜2α时，1α≈K 。
欲提高K 设法强化给热系数小的一侧α，由于设备结构和流体已定，从(9)式可知，只要温度变化不大，1α只随1u 而变，
()1111111,,,,,λμραp c u d f = (9) 改变1u 的简单方法是改变阀门的开度，这就是实验研究的操作变量。
同时它提示了欲提高K 只要强化α小的那侧流体的u 。
而流体u 的提高有两种方法：
（１）增加流体的流量；
（２）在流体通道中设置绕流构件，导致强化给热系数。
由(9)式，π定理告诉我们，π=７－４＝３个无因次数群，即：
()1111111,,,,,λμραp c u d f = ⇒
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λμμ
ρλαp c du f d , (10) 经无因次处理，得： c b o a Nu Pr Re = (11) 如果温度对流体特性影响不大的系统，并且温度变化围不大，则式(11)可改写为：b a Nu Re =
式中：c o a a Pr =。
２．传热系数K 和α的实验测定
实验装置的建立依据如下热量衡算式和传热速率方程式，它是将(5)和(6)式联立,则
KA ∆t m = W c ρc C pc (t 2-t 1) (12)
其中 1
212m t T t T ln )t T ()t T (t -----=∆ (13) m
pc c c t A t t C W K ∆-=)
(12ρ (14) ()
()
1212t t c W t A t t c W t A pc c c mh h h pc c c mc c c -=∆-=∆ραρα 其中： 1
212ln )()(t t t t t t t t t m m m m mc -----=∆下上下上 (15) 下上下上m m m m mh t T t T ln )t T ()t T (t -----=
∆ (16) ---------若实验物系选定水与水蒸汽,由(8)、(9)式告诉我们,实验装置中需要确定的参数和安装的仪表有：
A-------------由换热器的结构参数而定；
W c ------------测冷流体的流量计；
t 1、t 2---------测冷流体的进、出口温度计；
T 、P---------测热流体的温度计，蒸汽压力；
C pc ------------由冷流体的进、出口平均温度决定；
下上、m m t t ---由热电偶温度计测定。
将以上仪表、换热器、气源、及管件阀门等部件组建成如下实验装置图。
三．实验装置图
四．实验步骤
1．先开蒸汽加热开关, 再开气源和空气转子流量计。
2．打开不凝性气体放气阀，“开-关”重复三次。
3．整个实验操作控制蒸汽压力恒定在0.05Mpa以下某一刻度，改变唯一操作变量即空气转子流量计阀门开度，达到改变流速的目的。
4．实验布点采用小流量和打流量分别布点集中原则，因为是直线原因。
5．待冷流体出口温度显示值保持5min以上不变时方可同时采集实验数据。
6．实验结束时，先关蒸汽进口调节阀，保持空气继续流动10min，以足够冷却壁温，保护热电偶接促正常。
7．上机数据处理的直线相关系数要求R≥0.93，否则，实验重做。
五．实验结果及数据处理
六. 实验结果讨论与分析
1、从理论及经验公式可知：Nu=0.023R e0.8Pr0.4。
而此公式适用的条件是：
（1）光滑管R e＞10000即流动是充分湍流的，这一点是重要的；
（2）0.7＜P r＜160；
（3）流体是低粘度的（不大于水粘度的2倍）；
（4）l/d＞30～40即进口段只占总长的很小一部分，而管流动是充分发展的。
本实验关联的N u=0.030R e0.778P r0.4与理论公式作比较有偏差，造成偏差的原因可能有哪些？
2、整理
2.0
4.08.0
8.0
4.0 023
.0
d u
μρ
λ
α=，由此式分析：物性参数中ρ、u、d对给热系数α的影响,其中哪个参数影响最大？。