传热综合实验实验修订稿
传热强化综合实验报告
传热强化综合实验报告实验目的:本次实验旨在通过传热强化实验,探究不同条件下的传热性能,并比较不同强化措施对传热增强的效果。
实验原理:传热强化是通过改变传热体的流动状态、增加表面粗糙度或改变传热介质等手段,从而提高传热效果的一种方法。
而传热方式中的对流传热是我们关注的重点。
对流传热强化可通过增加传热流体的流速、使用导热油等传热介质、在传热表面加上某些结构等方式实现。
在本实验中,我们将通过改变流速和加入强化结构的实验装置,探究传热强化的效果。
实验步骤:1. 准备实验装置,包括传热体、传热介质供给装置、流量控制装置等。
2. 将传热体放入实验装置,并连接传热介质供给装置和流量控制装置。
3. 设置实验参数,如不同流速、不同强化结构等。
4. 打开传热介质供给装置和流量控制装置,使传热介质通过传热体,并保持一定的流速。
5. 在实验过程中记录传热介质的进出口温度差值、传热体表面温度等数据,并定期记录时间和实验参数。
6. 完成一组实验后,停止实验装置的运行,并将实验数据进行整理和记录。
实验结果:根据实验数据整理,我们得到了如下结果:(具体数据和结果展示要根据实际实验情况进行描述)1. 由实验数据观察,当流速增大时,传热效果会相应增强。
进出口温度差值和传热体表面温度差值随着流速的增加呈现正相关关系。
2. 同时,通过加入强化结构也能明显提高传热效果。
在加入强化结构后,进出口温度差值和传热体表面温度差值均较未加入强化结构时有所增加。
3. 不同的强化结构对传热性能的影响也有所差异。
我们对比了几种不同结构的传热体进行了实验,发现某种特定的结构能够在相同流速下实现更好的传热效果。
讨论与分析:通过本次实验,我们得出了流速和加入强化结构对传热性能的影响。
高流速和合适的强化结构都能提高传热效果,但不同的强化结构可能有不同的效果,因此在实际应用中需要根据具体条件选择适合的强化结构。
结论:通过传热强化综合实验,我们验证了流速和加入强化结构对传热性能的影响。
传 热 综 合 实 验
传 热 综 合 实 验一、实验目的1.通过对本换热器的实验研究,可以掌握对流传热系数αi 的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。
2.应用线性回归分析方法,确定关联式Nu=ARemPr 0.4中常数A 、m 的值。
3.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/Nu0,了解强化传热的基本理论和基本方式。
二、实验原理对于流体在圆形直管中作强制湍流时的对流传热系数的准数关联式可以表示成:n m C Nu Pr Re = (1)系数C 与指数m 和n 则需由实验加以确定。
对于气体,Pr 基本上不随温度而变,可视为一常数,因此,式(1)可简化为:m A Nu Re = (2)式中: λαd Nu 2=μρdu =Re 通过实验测得不同流速下孔板流量计的压差,空气的进、出口温度和换热器的壁温(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、外壁温度与壁面的平均温度近似相等),根据所测的数据,经过查物性数据和计算,可求出不同流量下的Nu 和Re ,然后用线性回归方法确定关联式m A Nu Re =中常数A 、m 的值。
三、 设备主要技术数据 1. 传热管参数:表1 实验装置结构参数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。
(第1套)6203.00)(113.18P V t ∆⨯=………………………………………………………………[1] (第2套)6203.00)(113.18P V t ∆⨯=………………………………………………………………[1] 其中,0t V - 20℃ 下的体积流量,m 3/h ;P∆-孔板两端压差,Kpa1tρ-空气入口温度(及流量计处温度)下密度,kg/m 3。
(m3/h)与压差之间的关系。
(2) 要想得到实验条件下的空气流量V (m 3/h)则需按下式计算: 02732730t tV V t ++⨯= (2)其中,V -实验条件(管内平均温度)下的空气流量,m 3/h ;t -换热器管内平均温度,℃;t 1-传热内管空气进口(即流量计处)温度,℃。
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。
传热综合实验
换热器的操作和传热系数的测定一、实验目的1、了解换热器的结构;2、掌握测定传热系数K 的方法;3、学会换热器的操作方法,提高研究和解决传热实际问题的能力 二、基本原理列管式换热器是工业生产中广泛使用的一种间壁式换热设备,通常由壳体、管束、隔板、挡板等主要部件组成。
冷、热流体借助于换热器中的管束进行热量交换而完成加热或冷却任务。
衡量一个换热器性能好坏的标准是换热器的传热系数K 值。
().T h h ph Q W C T =-进出 ()进出t t C W pc C c -=.Q由传热速率方程式知:Q=K A m t ∆式中 /m t m t t ψ∆∆=∆(),t f P R ψ∆=t ψ∆可由P ,R 两因数根据安得伍德(Underwood )和鲍曼(Bowman)提出的图算法查取。
式中:h Q 、c Q ——热、冷流体的传热速率〔W 〕Q ——换热器的传热速率〔W 〕h W 、c W ——热、冷流体质量流量〔kg/s 〕(h W =h h V ρ.) ph C 、pc C ——热、冷流体的平均恒压热容〔J/kg C 0〕T 进、T 出——热流体进、出口温度〔C 0〕 进t 、出t ——冷流体进、出口温度〔C 0〕K ——换热器的总传热系数〔W/.2m C 0〕 A ——换热器传热面积〔2m 〕(A =l d n ⋅⋅⋅π)m t ∆——冷、热流体的对数平均传热温差〔C 0〕'mt ∆——按逆流流动形式计算的对数平均传热温差〔C 0〕 ()()/T I m T t t t T t n T t ---∆=--进出出进进出出进T t t P t -=-出进进进T T R t t =-出进出进-以管束外表面积为基准的传热系数K可由下式求取:三、实验装置及流程() 0tc pccm mW C tQKA t n d l tπ-==∆⋅⋅⋅⋅∆出进介质A:空气经增压气泵(冷风机)C601送到水冷却器E604,调节空气温度至常温后,作为冷介质使用。
综合传热实验报告
综合传热实验报告传热学实验报告一、实验目的1、通过实验熟悉热传导实验;2、实验运用载入形式的均匀热流,考察传热过程中的热传导系数的数值;3、掌握恒定温度差的传热过程,并分析热传导系数的影响。
二、实验原理当一块物体介质之间存在温度差的时候,它们之间会发生热传递,应用热传形式的方式研究它们之间的热传导系数。
热传导的形式有很多种,但是本实验中采用的是载入形式的均匀热流。
在此形式的热传方式中,介质之间的温度差也是恒定的,传热过程中的物体质量和热容量也被忽略,只考虑物体介质之间的热流,这样就可以简化传热过程的模型,从而得出它们之间的热传导系数。
三、实验设备实验中使用的设备主要是:加热片、铜片、温度计、加热源、电阻表等。
四、实验步骤1、将加热片和铜片装入实验装置中,并将它们的温度设置为相同的温度。
2、将加热源的电流调到一个基本值,并从电阻表中测量出来的电阻值。
3、记录下实验装置中两片间的温度差,然后增加加热源的电流,再次记录下实验装置中两片间的温度差,如此循环,直到记录下所有的温度差数据。
4、根据数据计算出两片间的热传导系数,并将计算结果与理论值进行比较,分析出热传导系数的变化过程。
五、实验数据加热电流:0.1A~3A温差(℃):0.15~3.45六、实验结果根据所得的实验数据计算,两片之间的热传导系数为:K=0.064 W/(m·K)七、实验讨论比较理论计算出来的热传导系数(K=0.066 W/(m·K)),可以看到实验得出的热传导系数与理论值有一定的差异,这可能因为实验时的不确定性所致。
八、结论根据本次实验,可以得出两片之间的热传导系数为K=0.064W/(m·K),与理论值有一定的差异,可能是实验不确定性所致,可以通过进一步的实验,对热传导系数进行准确的测定。
最新传热实验(实验报告)
最新传热实验(实验报告)
实验目的:
探究不同材料的热传导性能,并分析其传热机理。
实验材料:
- 铜棒、铝棒、塑料棒(尺寸相同,长度为30cm,直径为2cm)
- 热电偶温度传感器
- 恒温水浴
- 数据采集系统
- 电子天平
- 计时器
实验步骤:
1. 使用电子天平测量并记录三种材料棒的精确质量。
2. 将恒温水浴设定在一个恒定温度(如50°C)并让其稳定。
3. 将铜棒、铝棒和塑料棒的一端分别浸入恒温水浴中,确保材料棒的
浸入深度一致。
4. 使用热电偶温度传感器测量并记录材料棒露出水面部分的温度,初
始温度应保持一致。
5. 开始计时,每隔1分钟记录一次材料棒露出水面部分的温度,持续
时间设定为10分钟。
6. 重复步骤3至5,对不同材料棒进行至少三次独立实验以确保数据
的准确性和可重复性。
7. 数据记录完毕后,将收集到的数据输入到数据采集系统中进行分析。
实验结果分析:
1. 根据收集到的温度数据,绘制三种材料棒的温度变化曲线。
2. 分析不同材料的热传导速率,即单位时间内温度变化的速率。
3. 比较铜棒、铝棒和塑料棒的热传导性能,确定哪一种材料具有最佳的热传导效率。
4. 结合材料的物理性质(如密度、比热容等)讨论影响传热效率的可能因素。
5. 根据实验结果,提出改进材料热传导性能的可能途径或应用前景。
结论:
通过本次实验,我们可以得出不同材料在相同条件下的热传导性能差异,并理解影响材料传热效率的关键因素。
这些知识对于材料科学、能源管理和热工程设计等领域具有重要的应用价值。
实验报告-气-汽对流传热综合实验
气—汽对流传热综合实验1. 光滑套管换热器传热系数的测定数据记录与整理表传热管内径d i =0.020 m 有效长度L i =1。
00 m 冷流体:空气(管内)热流体:蒸汽(管外)2. 强化套管换热器传热系数及强化比的测定数据记录与整理表传热管内径d i =0.020 m 有效长度L i =1。
00 m 冷流体:空气(管内)热流体:蒸汽(管外)1壁面温度T w℃99.6 99.7 99。
8 99。
9 99。
9 管内平均温度t m℃59。
9 57.6 56.8 56。
8 57.3 空气密度ρm kg/ m31。
060 1。
068 1。
071 1。
071 1.069 空气导热系数λm*100 W/ m·℃2。
895 2。
879 2.874 2.874 2。
877 空气定压比热容Cpm kJ/ kg·℃ 1.005 1.005 1.005 1。
005 1。
005空气粘度μm*10000Pa·s 2。
01 2.00 1。
99 1。
99 2。
00空气进出口温度差Δt℃61。
7 55。
0 51.7 50.3 50。
2 平均温差Δt m℃39。
7 42。
1 43.0 43。
1 42.6 20℃时空气流量V20m3/ h 8。
79 18。
58 24.34 29。
59 33.89 管内平均流量V m3/ h 9.837 20。
613 26。
902 32。
666 37.432 平均流速u m/s 8。
70 18.22 23。
78 28.88 33.09传热量Q W 179。
60 338。
02 392。
16 491。
27 560。
77 对流传热系数αi W/m2·℃71。
99 127.77 145。
13 181.39 209.48 雷诺数Re 9176 19458 25596 31086 35373 努赛尔准数Nu 49.73 88。
76 101。
0 126。
23 145。
62Nu/Pr0.457。
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
综合传热实验报告
综合传热实验报告
综合传热是指在一个系统内,同时存在传导、传热和对流传热的现象。
为了深入了解这一过程,我们进行了综合传热实验。
实验中,我们采用了传热水槽和多个传热器件,如导热棒、散热片等。
首先,我们将传热器件放入传热水槽内,通过调节水温和水流速度来控制传热过程中的对流传热。
同时,我们也使用温度计和红外线测温仪来测量传热器件表面温度,以了解传热过程中的传导和辐射传热。
在实验中,我们观察到不同传热器件的传热效率存在差异。
例如,导热棒的传热效率比散热片高,这是因为导热棒具有更好的导热性能,能够更快地将热量传递到周围环境中。
此外,我们也发现传热效率与水温和水流速度有关,当水温或水流速度增加时,传热效率也会相应提高。
通过本次实验,我们深入了解了综合传热的过程,并了解到了不同传热器件的特点和传热效率的影响因素。
这对于工程应用中的传热设计和优化具有重要意义。
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。
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。
传热综合实验
气---汽对流传热综合实验班级:化学工程与工艺姓名:韩兴云学号:033112037 组别:甲4一、实验目的:1、测定光滑圆形直管管外蒸气冷凝,管内为空气强制对流时的传热系数——K值;2、学会用实验方法,讲所测实验数据整理成准数方程式3、了解并掌握热电偶和电位差计的使用,及其温度测量。
二、基本原理概述1、测定传热系数K。
根据传热速率方程式得:其中:传热速率Q,既可以用热流体得放热速率计算,也可以用冷流体的吸收速率计算。
传热推动力Δtm可用对数平均温度差计算。
逆流时,S=лdl2、测定给热系数α在蒸汽-空气换热系统,若忽略管壁与污垢的热阻,则总传热系数与分传热系数的关系为:由于蒸汽冷凝给热系数远大于管壁对空气的给热系数,所以α1=K3、求与Re的定量关系式。
由因次分析法可知,流体在圆形管中呈强制湍流时的给热系数,符合下列准数关联式:本实验就是通过调节空气的流量,测得对应的给热系数,然后将流量整理为Re,将给热系数整理为Nu。
再将所得的一系列Nu-Re数据,通过图解法或者回归分析法,求得待定系数A、n。
进而得到给热系数α与Re的经验公式。
三、装置与流程:来自鼓风机的空气通过调节阀1转子流量计2和换热管3,经换热后排空。
热量由缠绕在换热管表面的电热丝4供给;空气流量由转子流量计2测定;进、出口空气温度由温度计读取,其进口压强由U形管液柱压差计显示;壁温由热电偶测量。
四、实验数据及处理:表一普通套管换热器原始数据表二强化套管换热器原始数据表三普通套管换热器实验数据处理表t2 /℃67.1 66.4 65.7 65.7 66.5 67.8 68.2t /℃48.8 49.6 49.6 50.4 52 54.3 54.9ρ/(kg/m3) 1.097 1.094 1.094 1.092 1.086 1.079 1.077 Cp/(J/kg·k)1005λ/(w/m·k)0.02816 0.02821 0.02821 0.02827 0.02838 0.02854 0.02858 μ/(Pa·s)19.5 19.6 19.6 19.6 19.7 19.8 19.8Pr0.4 0.866Vt0/(m3/h) 15.57 23.62 29.64 34.49 38.42 42.11 42.99 V/(m3/h) 16.51 24.92 31.2 36.21 40.23 43.94 44.81 Tw/℃109.2 109.5 109.5 109.5 109.5 109.5 109.5 Δtm/℃60.4 59.9 59.9 59.1 57.5 55.2 54.6Q/w 185.6 255.7 306.8 338.9 354.9 358.7 358.4 α/(w/m2·℃)48.9 67.9 81.5 91.3 98.2 103.4 104.5 Nu 34.7 48.1 57.8 64.6 69.2 72.5 73.1u/(m/s) 14.6 22.03 27.58 32.01 35.57 38.85 39.62 Re 16426.9 24592.7 30788.3 35668.3 39217.3 42342.6 43101.8 lnNu 3.55 3.87 4.06 4.17 4.24 4.28 4.29 lnRe 9.71 10.11 10.33 10.48 10.58 10.65 10.67由Nu=ARemPr0.4 , 可得lnNu=lnA+mlnRe+0.4lnPr所以以lnNu——lnRe作图,可得一直线,直线的斜率是m,截距是lnA+0.4lnPr作图,可得m=0.78,lnA+0.4lnPr=-3.9922,所以A=0.0195即Nu=0.0195Re0.78Pr0.4表四强化套管换热器实验数据处理表Nu 103.7 98.7 91.1 81.5 70.5 51.7u/(m/s) 35.89 32.96 29.12 25.06 20.55 13.77 Re 37854.1 35102.4 31402.8 27262.2 22397.4 15007.9 lnNu 4.64 4.59 4.51 4.40 4.25 3.95 lnRe 10.54 10.47 10.35 10.21 10.02 9.62由Nu=BRem, 可得lnNu=lnB+mlnRe所以以lnNu——lnRe作图,可得一直线,直线的斜率是m,截距是lnB.作图得,m=0.75 , lnB=-3.30677所以B=0.0366即 Nu=0.0366Re0.75强化比的计算:同一流量下,强化管的努塞尔准数Nu与普通管的努塞尔准数Nuo之比,即Nu/Nuo.当流量等于40.60m3/h时,Nu=103.7, 当流量等于40.23m3/h时, Nuo=69.2.所以强化比=103.7/69.2=1.50实验数据处理过程:以普通管第一组数据为例孔板流量计压差ΔP=0.60kPa,进口温度t1=30.4℃,出口温度t2=67.1℃,壁面温度热电势4.59mV.已知数据及有关常数:(1)传热管内径di及流通段面积Fdi=20.0mm=0.0200mF=л(di2)/4=3.142*0.02002 /4=0.0003142m2(2)传热管有效长度L及传热面积Si L=1.00mSi=лLdi=3.142*1.00*0.0200=0.06284m2(3) t1为孔板处空气的温度,为由此值查得空气的平均密度ρ当t1=30.4℃时,ρ= kg/m3(4)传热管,测量段上空气平均物性常数的确定先算出测量段上空气的定性温度t /℃t= (t1 +t2)/2=(30.4+67.1)/2=48.8 ℃查得:测量段上空气的平均密度ρ=1.097 (kg/m3)测量段上空气的平均比热Cp=1005(J/kg·k)测量段上空气的平均导热系数λ=0.02816 (w/m·k)测量段上空气的平均黏度μ=19.5 (μPa·s)测量段上空气的平均普朗特准数的0.4 次方为:Pr0.4=0.866(5)空气流过测量段上平均体积V(m3/h)的计算:Vto=20.243*(ΔP)0.5139=15.57(m3/h)V=Vto*(273+t)/(273+ t1)=16.51(m3/h)(6) 冷热流体间的平均温度差Δtm/℃的计算:Tw=1.2705+23.518*4.59=109.2℃Δtm= Tw-t=109.2-48.8=60.4℃(7) 其余计算传热速率Q=V*ρ*Cpi*Δt/3600=15.57*1.097*1005*(67.1-30.4)/3600=185.6 wα=Q/(Δtm Si)=185.6/(60.4*0.06284)=48.9 (w/m2·℃)传热准数N u=α*di/λ=48.9*0.0200/0.0283=34.7测量段上空气的平均流速u=V/(F*3600)=16.51/(0.0003142*3600)=14.60(m/s)雷诺准数Re=di*u*ρ/μ=0.0200*14.60*1.097/0.0000195=16426.9(8)作图,回归得到准数关联式Nu=ARemPr0.4中的系数绘制两个实验的Nu—Re的关系图:。
传热综合实验实验报告
传热综合实验一、实验目的:1、 掌握传热系数K 、传热膜系数α1的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解;2、 掌握用最小二乘法确定关联式me AR Nu =中常熟A 、指数m 的值;3、 通过对普通套管换热器和强化套管换热器的比较,了解工程上强化传热的措施;4、 掌握孔板流量计的原理;5、 掌握测温热电偶的使用方法。
二、实验原理(一)无量纲准则数对流传热准数关联式是无量纲准则数之间的方程,主要是有关Nu 、Re 、Pr 等数据组的关系。
雷诺准数μρdu =Re努赛尔特准数λαdNu =普兰特准数λμP C =Pr式中:d ——换热器内管内劲,m ;α——空气传热膜系数,W ·m -2·℃; ρ——空气密度,kg ·m -3;λ——空气的传热系数,W ·m -1·℃;p C ——空气定压比热,J ·kg -1·℃;μ——空气的动力粘度,Pa ·S 。
实验中用改变空气的流量来改变准数Re 之值。
根据定性温度计算对应的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。
(二)对流传热准数关联式对于流体在圆形直管中作强制湍流时的对流传热系数的准数关联式可以表示成:nm C Nu Pr Re =系数C 、指数m 和n 则需由实验加以确定。
通过实验测得不同流速下孔板流量计的压差,空气的进、出口温度和换热器的壁温,根据所测的数据,经过差物性数据和计算,可求出不同流量下的Nu 和Re ,然后用线性回归方法(最小二乘法)确定关联式me AR Nu =中常数A 、m 的值。
(三)线性回归用图解法对多变量方程进行关联时,要对不同变量Re 和vPr 分别回归。
为了便于掌握这类方程的关联方法,可去n=0.4。
这样就简化成单变量方程。
两边取对数,得到直线方程Re lg lg Prlg4.0m C Nu+= 在双对数坐标系中作图,找出直线斜率,即为方程的指数m 。
传热实验实验报告
传热实验实验报告
实验名称:传热实验
实验日期:xxxx年xx月xx日
实验目的:通过传热实验,了解传热现象、传热机制及传热方式。
实验仪器:实验设备(传热实验装置)、温度计、计时器、电池和导线、测量尺、试管夹等。
实验原理:传热是物质内部能量的移动过程,包括传导、传热和对流三种方式。
本实验主要研究传导传热。
实验步骤:
1. 首先,将传热实验装置按照实验要求组装好,确保实验装置密封良好。
2. 将实验设备的传热面涂上一层热传导性能较好的涂料,以减小传热面与环境的热交换。
3. 使用测量尺测量传热面的面积,并记录下来。
4. 将试管夹固定在实验装置的传热面上,以测试不同材料的传热性能。
5. 使用温度计测量实验装置内部的温度,以及外部环境的温度,并记录下来。
6. 打开实验装置的电源,开始传热实验。
7. 通过计时器记录不同时间点传热面的温度,并记录下来。
8. 大约持续10-20分钟后,关闭电源,结束传热实验。
9. 根据实验数据计算出传热速率,并进行数据分析。
实验结果与分析:根据实验数据计算出的传热速率可以得出传热效果等指标。
根据数据分析,可以进一步研究不同材料的传热性能,并得出结论。
实验结论:通过传热实验,我们可以了解传热现象、传热机制及传热方式,并得出不同材料的传热性能以及传热速率等指标。
这些结果对于工程设计、材料选型等方面都有一定的参考价值。
最新传热实验实验报告
最新传热实验实验报告实验目的:本实验旨在研究不同材料的传热性能,通过对比实验来确定各种材料的热导率,并分析影响传热效率的因素。
实验方法:1. 选用三种不同材料(如铜、铝和木材)的平板作为实验样品。
2. 准备恒温水浴,设置恒定的温度(例如80℃)。
3. 使用热电偶或红外测温仪测量样品两面的温度。
4. 记录样品在不同时间点的温度变化。
5. 利用傅里叶定律计算每种材料的热导率。
实验设备:- 恒温水浴- 热电偶或红外测温仪- 温度记录仪- 不同材料的平板样品- 计时器实验步骤:1. 将恒温水浴加热至设定温度,并保持稳定。
2. 将不同材料的样品分别放入水浴中,确保样品的一侧完全浸没在热水中。
3. 开始计时,同时记录热电偶或红外测温仪显示的样品另一侧的温度。
4. 每隔一定时间(如1分钟)记录一次温度,持续记录30分钟。
5. 重复实验三次以确保数据的准确性和可重复性。
6. 根据温度变化数据,使用傅里叶定律计算热导率。
实验结果:- 铜样品的热导率计算结果为xxx W/(m·K)。
- 铝样品的热导率计算结果为xxx W/(m·K)。
- 木材样品的热导率计算结果为xxx W/(m·K)。
实验讨论:- 对比三种材料的热导率,分析其在传热性能上的差异。
- 讨论温度变化速率与材料热导率之间的关系。
- 探讨实验中可能存在的误差来源,如环境温度波动、测量设备的精度等。
实验结论:通过本次实验,我们得出了铜、铝和木材三种材料的热导率,并发现铜的传热性能优于铝和木材。
这些数据对于工程设计中的热管理具有重要的参考价值。
同时,实验过程中也发现了一些可能影响结果准确性的因素,未来可以通过改进实验条件和设备来提高实验的精确度。
传热学实验 有改动(DOC)
实验一综合传热系数测定一、实验目的1.了解自然对流和强迫对流换热的研究方法。
2.掌握综合传热系数的测定原理。
3.了解综合传热系数与哪些因素有关。
二、实验原理综合传热性能实验是将干饱和蒸汽通过一组试验铜管(示意图8-1),管子在空气中散热而使管内蒸汽冷凝为水,由于铜管的外表状态及空气流动情况的不同,管子的凝水量亦不同,通过单位时间内冷凝水量的多少,可以计算出每根管子的总传热系数K值。
1.试验装置简介试验装置由电加热蒸汽发生器、一组表面状态不同(光管、涂黑、镀铬、管外加铝翅片以及用二种不同保温材料的保温管)的六根铜管、配汽管、冷凝水蓄水器(可计量)及支架等组成。
强制通风时,配有一台可移动的风机(图中未绘出),用它来对管子进行强迫吹风。
因而,试验台可进行自然对流和强迫对流的传热实验。
通过实验,可以对各种不同影响传热因素进行分析,从而建立起影响传热因素的初步认识和概念。
1、翅片管2、光管3、涂黑管4、镀铬管5、锯未保温管6、玻璃丝保温管图8-1 综合传热试验台示意图试验台的主要参数:1.试验铜管外径:d=0.025m 2.最大实验蒸汽压力:0.02Mpa3.风机功率:0.4Kw ; 4.铜管计算长度:自然对流时L=0.9mm ,强迫对流时L=0.5m三、实验设备1.综合传热试验台;2.计时秒表。
四、实验内容1.在强迫对流下,任意选取三根换热管进行实验,根据实验数据和已知的参数,算出三种管子状态的传热系数K值。
2.在自然对流下,根据实验数据和已知的参数算出:翅片管、光管、涂黑管、镀铬管、锯未保温管、玻璃丝保温管六种不同管子状态的传热系数K值。
3.分析在自然对流和强迫对流下,各种状态管的K 值大小与哪些影响因素有关。
五、实验方法及步骤1.打开电加热蒸汽发生器上的供气阀,然后从底部的给水阀门(兼排污)往蒸汽发生器的锅炉内加水,当水面达到水位计的三分之二高处时,关闭给水阀门。
2.把压力控制表的压力设定在0.01Mpa 左右,打开蒸汽发生器上的电加热器开关(手动、自动),指示灯亮,内部的电锅炉开始加热,待蒸汽压力达到要求压力时,压力控表动作(断电),此时,将手动开关闭掉,这时由电接点压力表控制继电器,使加热器在一定范围内进行加热,以供实验所需的蒸汽量。
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传热综合实验实验内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)
传热综合实验实验数据记录与处理
1.原始数据记录表格
以下计算以次序1作为计算实例:
空气进口密度52310 4.510 1.2916t t ρ--=-⨯+=10-5*48.4 2 -4.5*10-3 *48.4+1.2916=1.053 kg/m 3;
空气质量流量m s2 =ρV=1.053*46.286/3600=0.0135kg/s ;
空气流速u=4V/(πd 2)=4*46.286/(3.14*0.02*0.02*3600)=40.95 m/s ; 空气定性温度(t 1+t 2)/2=(48.4+82.7)/2=65.55℃;
换热面积22A d l π== 3.14*0.016*1=0.0502m 2; 空气的比热 C p2=1005 J / (kg ℃);
对数平均温度 ()()1
2211221ln t T t T t T t T t m -----=
∆=33.001℃;
总给热系数 ()m
p t A t t c m K ∆-=1222=0.25933 W/(m 2·℃);
2.计算结果列表
密度52310 4.510 1.2916t t ρ--=-⨯+=10-5
*50.252
-4.5*10-3
*50.25+1.2916=1.09kg/m 3
流体粘度6235(210510 1.716910t t μ---=-⨯+⨯+⨯)
=6235(210*50.25510*50.25 1.716910----⨯+⨯+⨯) =1.96E-05 Pa ·s ; t=定性温度;
流体导热系数8252108100.0244t t λ--=-⨯+⨯+
=825210*50.25810*50.250.0244---⨯+⨯+= 0.0284 W/(m ·℃);
雷诺准数μ
ρ
du =
Re =0.016*7.19*1.09/1.96E-05=6397.63;
普兰特数 λ
μ
2Pr p c =
=(1005*1.96E-05)/ 0.0284=0.694;
理论值 α=4.08.0Pr Re 023.0d
λ=0.80.40.02840.023*6397.630.6940.016
=39.11 W/(m 2
·℃);
努赛尔数λ
αd
Nu =
= 39.11*0.016/0.0284=22.03。
八、实验结果与分析
1、冷流体给热系数实验计算值与理论值列表比较:
分析讨论:
1) 在对实验值与理论值进行比较得,在温度的较小时误差较大,随着
温度的升高,误差减小。
2)产生误差的原因:我组是接在另外一组后面进行实验的,可能是由于上组累积了一些污垢,而我们计算的时候没有把它计算在内。
同时我组的实验数据是从低流量到高流量测出,可能由于设备的温度没有下降就开始测量,可能导致误差比较大。
在做实验的时候,没有进行高端排气和低端排液,这些都会影响总给热系数。
2、实验数据图表
注:见附图1 思考题:
1、实验中冷流体和蒸汽的流向,对传热效果有何影响
答:无影响。
因为Q=αA△tm,不论冷流体和蒸汽是迸流还是逆流流动,由于蒸汽的温度不变,故△tm不变,而α和A不受冷流体和蒸汽的流向的影响,所以传热效果不变。
2、在计算空气质量流量时所用到的密度值与求雷诺数时的密度值是否一致?它们分别表示什么位置的密度,应在什么条件下进行计算。
答:不一致。
计算空气质量流量时所用到的密度值是冷流体进口温度下对应的密度;求雷诺数时的密度值时是冷流体进出口算术平均温度对应的密
度。
3、实验过程中,冷凝水不及时排走,会产生什么影响,如何及时排走冷凝水?如果采用不同压强的蒸汽进行实验,对α关联式有何影响?
答:冷凝水不及时排走,附着在管外壁上,增加了一项热阻,降低了传热速率。
在外管最低处设置排水口,若压力表晃动,则及时打开排冷凝水阀
门,让蒸汽压力把管道中的冷凝水带走。
在不同压强下测试得到的数
据,将会对α产生影响,因为PV=nRT,P与V是变量,P变化后T也随
之改变,T改变后,蒸汽进口处的温度就会改变,△tm也会改变。
心得:
1.本次实验的数据处理可以说是我处理过的实验数据中最繁琐的一次。
这里的数据我都先后分别用excel和计算器计算,几乎每个数据都要算两遍。
在计算过程中,我了解到处理数据的时候要注意有效数字的运算规则。
第一次算的时候,我用excel来计算,保留了许多的有效数字,最终画出的图像不是很理想,
后来我再次重新计算,使每个数据都保留两位有效数据,结果得到了现在的图像。
这次的实验让我明白正确处理数据对实验结果的影响是很大的。
2.在书写实验报告的过程中,我遇到了许多的问题。
它让我明白实验报告的书写时很不容易的,在书写过程中,我对实验的原理有了更深的印象,在通过翻阅书本来解决报告里遇到的问题,让我可以养成独立思考问题的习惯和解决问题的思维。
3.在做这个实验之前,我的知识只是建立在书本上,没有什么实践的经历。
通过这次的实验,我的动手能力得到了提高,让我可以理论知识结合我的理论知识实践,更好得掌握怎样测定总传热系数这个知识点。