传热系数的测定

传热系数的测定关联式

Nu C'Rem
C' C Pr0.4 0.867C
Nu d
Re du dW A
测定相关数据，在双对数坐标纸上绘图，
m 确定出式中的系数C 和指数。
强化传热受螺旋槽纹的作用增强扰动程度，提高传热效果。传热强化比：
B Nu / Nuo
原始数据记录表
实验装置第套，实验日期
，蒸气压强 MPa(表压)，当地大气压强 kPa
数据整理表1
数据整理表2
问题讨论
(1)本实验为什么蒸汽走换热管管外，空气走管内？ (2)实验过程中如何保持蒸汽压强的恒定？ (3)实验过程中如何判断传热达到稳定状态？ (4)实验过程中怎样调节空气流量？
(5)以空气为介质的传热实验中Re应如何计算？ (6)强化传热措施有哪些？
根据传热速率方程和热量衡算式有如下关系:
Q KStm WC P (tout tin )
1 1 b 1
K 1 2
可以取 1 K
1 1 >> (b 1 2 )
1
Q Stm
WC P (tout tin ) Stm
关联式
流体湍流流动传热系数关联式：空气被加热，上式可简化为：
Nu C Rem Prn
实验目的与要求
(1)测定空气在圆形直管中做湍流流动时的传热系数，整理成关联式，与教材中相应关联式进行比较。
(2)测定空气在螺旋槽管中做湍流流动时的传热系数，整理成关联式，计算强化比。
(3)了解套管换热器管内压强降Δp与之间的关系，应用传热学原理
分析强化传热过程。
基本原理
传热系数的测定
实验报告要求
(1) 要有计算举例，并在实验数据表格中整理数据。

实验四传热系数测定实验

实验四传热系数测定实验1．实验目的（1）观察水蒸汽在水平管外壁上的冷凝现象；（2）测定空气－水蒸汽在套管换热器中的总传热系数；（3）测定空气在圆形直管内强制对流时的传热膜系数及其与雷诺数Re 的关系。

2．基本原理在套管换热器中，环隙通以水蒸汽，内管管内通以空气，水蒸汽冷凝放热以加热空气，在传热过程达到稳定后，有如下热量衡算关系式（忽略热损失）：()()mW i i m i i p t t S t S K t t C V Q -=∆=-=αρ12由此可得总传热系数mi P i t S t t C V K ∆-=)(12ρ空气在管内的对流传热系数（传热膜系数） m w i P i t t S t t C V )()(12--=ρα上式中 Q ：传热速率，w ；V ：空气体积流量（以进口状态计），m 3/s ； ρ：空气密度（以进口状态计），kg/m 3； C P ：空气平均比热，J/(kg ·℃)；K i ：以内管内表面积计的总传热系数，W/(m 2·℃)； αi ：空气对内管内壁的对流传热系数，W/(m 2·℃)； t 1、t 2 ：空气进、出口温度，℃； S i ：内管内壁传热面积，m 2；Δt m ：水蒸气与空气间的对数平均温度差，℃；2121ln)()(t T t T t T t T t m -----=∆ T ：蒸汽温度（取进、出口温度相同），℃。

(t w －t )m ：空气与内管内壁间的对数平均温度差，℃；22112211ln )()()(t t t t t t t t t t w w w w m w -----=- t w1、t w2 ：内管内壁上进、出口温度，℃。

当内管材料导热性能很好，且管壁很薄时，可认为内管内外壁温度相同，即测得的外壁温度视为内壁温度。

流体在圆形直管内作强制湍流（流体流动的雷诺数Re ＞10000）时，对流传热系数αi与雷诺数Re 的关系可近似写成 ni A Re =α式中A 和n 为常数。

传热系数的测定实验

实验４传热系数的测定实验一、实验目的⒈ 测定流体在套管换热器内作强制湍流时的对流传热系数i α。

⒉ 并将实验数据整理成准数关联式Nu=ARe m Pr 0.4形式，确定关联式中常数A 、m 的值。

⒊ 了解强化传热的基本理论和采取的方式。

二、实验原理实验2-1 普通套管换热器传热系数及其准数关联式的测定⒈ 对流传热系数i α的测定根据牛顿冷却定律im ii S t Q ⨯∆=α （4-1）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；m t ∆—冷热流体间的平均温度差，℃。

()()221i i w m t t T t +-=∆ （4-2）式中：t i1，t i2—冷流体的入口、出口温度，℃；ｔw —壁面平均温度，℃；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t w 来表示，由于管外使用蒸汽，近似等于热流体的平均温度。

管内换热面积：i i i L d S π= （4-3）式中：d i —内管管内径，m ；L i —传热管测量段的实际长度，m 。

由热量衡算式：)(12i i pi i i t t c W Q -= （4-4）其中质量流量由下式求得：3600ii i V W ρ=（4-5）式中：V i —冷流体在套管内的平均体积流量，m 3 / h ； c pi —冷流体的定压比热，kJ / (kg ·℃)； ρi —冷流体的密度，kg /m 3。

c pi 和ρi 可根据定性温度t m 查得，221i i m t t t +=为冷流体进出口平均温度。

t i1，t i2， t w ， V i 可采取一定的测量手段得到。

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，被加热状态，准数关联式的形式为n i mii A Nu Pr Re =. （4-6）其中： i ii i d Nu λα=， i i i i i d u μρ=Re ， ii pi i c λμ=Pr 物性数据λi 、c pi 、ρi 、μi 可根据定性温度t m 查得。

传热系数测定的实验

传热系数测定的实验（水蒸气-空气体系）一.实验目的1.了解管套式换热器的结构2.观察水蒸气在水平换热管外壁上的冷凝现象，判断冷凝类型3.测定水蒸气—空气在换热器中的总传热系数K和对流给热系数a，加深对其概念和影响因素的理解。

4.学习线性回归法确定关联式Nu=ARe m pr0.4中常数A，m的值5.掌握热电偶测量温度的原理和方法二.实验原理1.总传热系数的测定在套管换热器中，环隙通以水蒸气，内管通冷空气，水蒸气冷凝放出热量加热空气。

当冷热液体在换热器内进行稳定传热时，该换热器同时满足热量衡算和传热速率方程，若忽略热损失，公式如下：Q=KAΔt m=q m c p(t2-t1)三．实验内容1.衡量水蒸气-空气通过换热器的总传热系数K对实验数据进行线性回归，求出准数方程Nu=ARe m pr0.4中的常数A，M的值2.通过计算分析影响总传热系数的因素四.实验装置来自蒸汽发生器的水蒸气进入不锈钢套管换热器，与来自风机的空气进行热交换，冷凝水通过管道排入地沟，冷空气经转自流量计进入套管换热器内管热交换后装置。

实验流程如图：五．实验步骤1.检查蒸汽发生器的仪表和水位是否正常。

2.打开换热器的总电源开关，打开仪表电源开关，观察仪器读数是否正常。

3.当蒸汽压稳定后，排除蒸汽发生器到实验装置之间管道中的冷凝水，防止夹带冷凝水的蒸汽损坏压力表及压力变送器。

4.打开换热器内的不凝性气体排除阀。

5.刚开始通入蒸汽时，要仔细调节蒸气进口阀的开度，让蒸气徐徐流入换热器中，逐渐加热，由冷态转变为热态，不得少于10MIN。

6.恒定空气流量，改变蒸气压，测量4组实验数据。

改变客气流量，恒定蒸汽压，测量4组数据7.实验完毕，清理实验场地。

传热系数测定的实验（水-热空气体系）一.实验目的1.了解列管式换热器的结构。

2.测定水-热空气在换热器中的总传热系数K和对流给热系数α加深对其概念影响因素的理解。

3.学习线性回归法确定关联式Nu=ARe m pr0.4中常数A，m的值4.掌握热电偶测量温度的原理和方法二．实验原理在列管式换热器中，壳程通冷水，管程通热空气，热空气冷却放热加热水。

高分子材料传热系数的测定实验

高分子材料传热系数的测定实验一、实验目的用稳态法测定出不良导热体的导热系数，并与理论值进行比较。

二、实验仪器导热系数测定仪、铜-康导热电偶、游标卡尺、台秤(公用)、秒表、待测样品（橡胶盘、铝芯）、冰块三、实验原理根据傅里叶导热方程式，在物体内部，取两个垂直于热传导方向、彼此间相距为h 、温度分别为T 1、T 2的平行平面（设T 1>T 2），若平面面积均为S ，在t ∆时间内通过面积S 的热量Q ∆免租下述表达式：hT T S t Q)(21-=∆∆λ （3-26-1）式中，tQ∆∆为热流量；λ即为该物质的导热系数，λ在数值上等于相距单位长度的两平面的温度相差1个单位时，单位时间内通过单位面积的热量，其单位是)(K m W ⋅。

在支架上先放上圆铜盘P （散热板），在P 的上面放上待测样品B 盘（样品），再把带发热器的圆铜盘A 放在B 盘上，发热器通电后，热量从A 盘（加热板）传到B 盘，再传到P 盘，由于A,P 都是良导体，其温度即可以代表B 盘上、下表面的温度T 1、T 2，T 1、T 2分别插入A 、P 盘边缘小孔的热电偶E 来测量。

热电偶的冷端则浸在杜瓦瓶中的冰水混合物中，通过“传感器切换”开关G ，切换A 、P 盘中的热电偶与数字电压表的连接回路。

由式（3-26-1）可以知道，单位时间内通过待测样品B 任一圆截面的热流量为221)(B BR h T T t Qπλ-=∆∆ (3-26-2) 式中，R B 为样品的半径，h B 为样品的厚度。

当热传导达到稳定状态时，T 1和T 2的值不变，说明通过B 盘上表面的热流量与由铜盘P 向周围环境散热的速率相等，因此，可通过铜盘P 在稳定温度T 2的散热速率来求出热流量tQ∆∆。

实验中，在读得稳定时T 1和T 2后，即可将B 盘移去，而使A 盘的底面与铜盘P 直接接触。

当铜盘P 的温度上升到高于稳定时的T 2值若干摄氏度后，在将A 移开，让P 自然冷却。

化工实验报告-传热系数的测定

太原师范学院实验报告Experimentation Report of Taiyuan teachers College系部：化学系年级：大四课程：化工实验姓名：学号：日期：2012/10/15项目: 气体强制对流传热系数的测定一、实验目的：1.熟悉传热设备；2.了解传热原理和强化传热途径，分析热交换过程的影响因素；3.测定热流体空气与冷流体水在并流和逆流条件下的总传热系数K；4.测定努赛尔数Nu和雷诺数Re之间的关系，确定他们的关联式。

二、实验原理：传热过程按其方式可分为热导传热、对流传热和辐射传热三种。

在工业生产上的传热过程中，按冷流体和热流体的接触方式可分为直接接触式、间壁式和蓄热式三种。

本实验采用的单套管式换热器为间壁式传热，其热流体为热空气，冷流体为水，热空气与水在套管内进行传热，传热方程为：q=K*A*△t m式中：q为传热速率（W）；K为总传热系数（W*m-2*k-1）A为热空气—水间的传热面积（套管换热器的内管平均面积A=π*d m*L，d m为内管内外径的平均值，L为套管换热器套管的长度）；△t m 为热空气与冷却水间的平均温度差【△t m =（△t1 +△t2 ）/ (ln△t1 -ln△t2 )，℃或K】，△t1 和△t2 分别为换热器两端的温度差。

在稳定传热过程中，热流体热空气通过换热器壁面将热量传给冷流体水，捂热量损失，两流体也未发生相变化，冷流体吸收热量与热流体放出热量相等，因此，传热速率Φ衡算式为：Φ=W g C p(T1-T2)式中：W g 为空气的质量流量（Kg*S-1）C p 为空气的比热容（K J*Kg*K-1）T1，T2分别为热流体俄进口和出口温度（℃或K）根据传热关系，传热系数是由以下几个分热阻的倒数组成，即式中：a1、a2分别为热空气和冷却水的给热系数（W*m-2*k-1）d1、d2分别为内管的内径和外径（m）, δ为内管的壁厚（m）;λ为内管的导热系数（W*m-2*k-1）。

12211221()()ln m T t T t t T t T t ---=-- t m Q KA = 12=2Q Q Q +12Q Q ==0Q 损22221()s p Q m C t t =-11112()s p Q m C T T =-一、实验目的1.了解换热器的结构，学会换热器的操作方法；2.测定换热器总的换热系数。

二、实验原理获得传热系数的途径：一是实验测定，二是用传热器的对流传热系数计算。

热量衡算方程式:理想状态下，则，取 ,A=n2πrlK —传热系数 Q —单位时间内冷热流体之间的热交换量，KJ/s(KW) ms1，ms2—热、冷流体的质量流量Kg/sCp1,Cp2—热、冷流体的定压热容KJ/Kg.KT1,T2—热流体进出口温度Kt1,t2—冷流体进出口温度Kn —列管根数三：实验步骤1、打开阀门，给热水槽和冷水槽注水；并加热热水槽中的水；2、关闭转子流量计的进口阀门，大家旁路阀门，然后开启水泵；3、保持冷流体流量不变，改变热流体流量，测五组数据；然后保持热流体流量不变，改变冷流体流量，测五组数据。

4、实验结束，关闭冷热流体阀门。

四：实验数据换热器：列管长L=0.7m 列管根数n=12根，双管程单壳程，直径d=22mm 序号热流体冷流体流量L/h 进口温度T1 出口温度T2 流量L/h进口温度t1 出口温度t2 1 550 38.6 34.5 650 23.4 25.4 2 800 38.7 35.4 650 24.2 26.3 3 1000 38.8 35.8 650 25.0 27.1 4 1300 38.5 36.1 650 25.9 28.5 5 1500 38.4 36.3 650 26.7 29.0 6 1000 38.5 35.8 800 27.8 29.7 7 1000 38.5 35.8 1050 28.3 30.0 8 1000 38.5 35.7 1200 28.7 30.3 9 1000 38.5 35.8 750 26.6 30.210 1000 38.4 35.4 1500 25.2 27.4五、数据处理根据第一组数据计算传热系数K ：1、求对数平均温差4.12211=-=∆t T t 2.11122=-=∆t T t ，因为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛<=∆∆211.121t t 故对数平均温差8.11221=∆+∆=∆t t t m 。

化工原理传热系数的测定

列管换热器操作及传热系数的测定学院：环境学院班级：化工1001姓名：夏天雨学号：3100904006一、实验目的：(1)了解换热器的结构，(2)掌握换热器主要性能指标的标定方法；(3)学会换热器的操作方法。

二、基本原理：1 换热器的主要性能指标：在工业生产中换热器是一种经常使用的换热设备。

它是由许多个传热元件(如列管换热器的管束)组成。

冷、热流体借助于换热器中的传热元件进行热量交换而达到加热或冷却任务。

换热器又是一种节能设备，它既能回收热能，又需消耗机械能。

因此，在换热器换热面积一定的前提下，度量一个换热器性能好坏的主要指标是换热器的传热系数K和流体经过换热器的阻力损失。

2 换热器的操作和调整现以冷水冷却热空气的系统为例，说明换热器操作中的一般规律。

A、当热空气进口条件发生变化后，即换热器的热负荷发生变化时，需要通过调整冷水进口条件来保证质量指标的完成。

但是，这种调节作用不能单纯地从热量衡算的观点理解为冷流体的流量大带走的热量多，流量小带走的热量少。

B、根据传热基本方程式，正确的理解是：冷却介质流量的调节，改变了换热器内传热过程的速率。

传热速率的改变，可能来自传热推动力的变化，也可能来自传热系数K的变化，而多数是由两者共同引起的。

由传热速率方程式可知，影响传热量的参数有传热面积，传热系数（其倒数表征传热阻力的大小）和过程的平均温度差即传热推动力三个要素。

操作中，因换热面积一定，主要是后二个要素在起作用。

冷水进口温度或流量的改变会不同程度地影响这二个要素。

三、实验内容：（1）测定热空气-水系统在常用流速范围内的传热系数；（2）判断本系统的传热阻力主要在哪一侧；（3）熟悉列管换热器的操作。

四、实验装置：本实验装置的主体装热器。

换热面积为0.4平方米。

冷水经流量计计量后，进入壳程。

空气经鼓风机、流量计和电加热器，进入管程。

热空气进口温度由仪表自动稳定在所需的温度值上。

冷、热流体的进出口温度由仪表检测。

传热系数K的测定(教案)

实验四换热系数K 的测定一、实验目的1、了解间壁式传热元件的研究和传热系数测定的实验组织方法。

2、掌握借助于热电偶测量进出口温度的方法3、学会传热系数测定的试验数据处理方法4、了解影响传热系数的因素和强化传热的途径二、实验任务1、在空气－水列管换热器中，测定两个不同水流量时一系列空气流量条件下冷、热流体进出口温度。

2、通过热量衡算方程式和传热速率方程式计算总传热系数的实验值。

三、实验原理间壁式传热装置的传热过程是冷热流体通过固体壁面（传热元件）进行热量交换，它是由热流体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冷流体的对流传热过程所组成。

在定态条件下，并忽略壁面内外表面的差异，则各环节的热流密度相等，即：ch t t t T T T A Q q w w w w αλδα11-=-=-== 则：阻力推动力=++-=c h t T q αλδα11 式中 h α1、λδ 、c α1分别为各传热环节对单位传热而言的热阻，工程上通常将其写为Q=KA(T-t)，那么换热系数为：c h K αλδα111++=由于冷流体的温度沿加热面是连续变化的，且此温度差与冷、热流体温度成线形关系，故将推动力（T －t ）用换热器两端温差的对数平均温差表示，即：Q=KA △t m （1）。

对于一定态双管程列管换热器，热流体走壳程，体积流量为W h ，进口温度为T 1，出口温度为T 2；冷流体走管内，体积流量为W c ，进口温度为t 1，出口温度为t 2，热流体放出的热量等于冷流体得到的热量，即：Q=W c ρC pc (t 2-t 1)= W h ρC ph (T 1-T 2)则，Q=KA △t m ＝ W c ρC pc (t 2-t 1)即：m pc c t A t t C W K ∆-=)(12ρ式中：A 由换热器的结构参数而定，冷流体的体积流量W c 通过流量计测定，热流体进口温度T 1和出口温度T 2，冷流体的进口温度t 1和出口温度t 2，均由温度计测定，C pc 由冷流体的进出口平均温度决定。

传热系数测定实验

实验四传热系数测定实验
1．实验目的
（1）观察水蒸汽在水平管外壁上的冷凝现象；
（2）测定空气－水蒸汽在套管换热器中的总传热系数；
（3）测定空气在圆形直管内强制对流时的传热膜系数及其与雷诺数Re的关系。

2．基本原理
在套管换热器中，环隙通以水蒸汽，内管管内通以空气，水蒸汽冷凝放热以加热空气，在传热过程达到稳定后，有如下热量衡算关系式（忽略热损失）：
由此可得总传热系数
空气在管内的对流传热系数（传热膜系数）
上式中 Q：传热速率，w；
V：空气体积流量（以进口状态计），m3/s；
ρ：空气密度（以进口状态计），kg/m3；。

实验三+蒸汽─空气对流传热传热系数的测定

实验三蒸汽─空气对流传热传热系数的测定一、实验目的1．测定套管式换热器的总传热系数K ；2．测定圆形直管内传热膜系数α，并学会用实验方法将流体在管内对流及强制对流时的实验数据整理成包括传热膜系数α的准数方程式；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1．测定传热系数K根据传热速率方程式：m T KA ∆=φ （1）mT A K ∆=φ（2）式中： φ传热速率，W ； K 总传热系数，W/(m 2·℃)；A 传热面积； m T ∆两流体的平均温度差。

实验时，若能测定或确定φ、A 和，则可测定K 。

m T ∆⑴ 实验是测定蒸汽加热空气时的对流传热总传热系数，其中蒸汽通加套管环隙加热内管的空气，具体的流程如下：在不考虑热损失的条件下，有)(122211T T c q r q p −==m m φ （3）式中： q m1— 蒸汽冷凝液的质量，kg/s ； r 1 — 蒸汽冷凝潜热，J/kg ；q m2— 空气的质量流量，kg/s ； c p2 — 空气的定压比热，J/(kg ·K)；T 1、T 2— 空气的进出口温度，℃； T W1、T W2— 内管外壁温度与内壁温度，℃。

实验中传热速率φ按空气的吸热速率计算。

其中空气的质量流量由孔板流量计测量其体积流量后转化为质量流量。

即：q m =t ρq V （4）式中：t ρ—为空气进出口平均温度下的密度，kg/m 3。

q V — 为空气的体积流量，m 3/s 。

本实验中，空气的体积流量由孔板流量计测量并通过压力传感器将其差压数字在显示仪表上显示出。

20℃ 下空气流量由公式（5）计算。

6203.000)(p C q t ∆×=V （5）其中， — 20℃ 下的体积流量，m 0t q V 3/h ；C 0— 孔板流量系数，本实验装置中其值为22.696。

p ∆—孔板两端压差，kPa 。

则实验条件下的空气流量q V (m 3/h)则需按下式计算：2732730t Tq q t t ++×=V V式中：t q V —实验条件（管内平均温度）下的空气流量，m 3/h 。

传热系数测定实验报告

传热系数测定实验报告
实验目的：通过实验测定传热系数，分析传热过程中的热传递机制。

实验原理：传热系数是描述热量在单位面积上传递的能力的物理量。

在实验中，可以通过测定某个物体（如金属板）的两端温度差，以及已知的热导率、厚度和面积来计算传热系数。

实验材料和设备：
1. 金属板
2. 温度计
3. 热源
4. 温度控制装置
5. 热传导测试装置
实验步骤：
1. 将金属板与热源、温度控制装置连接，使金属板的一端接触热源，另一端与温度控制装置相连。

2. 将温度计插入金属板的两端，测量金属板两端的温度。

3. 调节温度控制装置，使金属板两端的温度保持稳定。

4. 根据已知的热导率、厚度和面积，计算出金属板传热系数。

实验结果：
根据实验测得的金属板温度差、热导率、厚度和面积，计算得到金属板的传热系数为XXX。

实验讨论：
根据实验结果，可以分析金属板传热过程中的热传递机制。

比较实验测得的传热系数与文献数值的差异，可以进一步分析实验误差的来源，并讨论实验的可靠性和精确性。

结论：
通过实验测定传热系数，可以得到某个物体在传递热量时的能力。

实验结果可用于热工工程、材料科学等领域的设计和分析。

在实验中需要注意测量的准确性和实验条件的控制，以确保实验结果的可靠性。

传热系数的测定

传热系数的测定传热系数是在热传导中的一个重要参数，它表征了热量在物体内部传递的能力大小。

在工程和科学领域中，传热系数的测定是非常重要的，因为它可以用来判断材料或设备的热传递特性是否符合设计要求，以及优化热传递过程的效率。

本文将介绍传热系数的测定方法以及具体实验中需要注意的问题。

物体内部传递热量的能力可以由传热系数来描述。

传热系数k是物体中单位时间内单位面积上表面与相邻物体间传递的热量（Q）与温度差（ΔT）的比值。

即：k = Q / (A×ΔT)其中，Q表示传递的热量；A表示传递的热量所在表面的面积；ΔT表示两侧温度差。

传热系数可以用来衡量材料的导热性能。

一般来说，材料的导热性能越好，它的传热系数就越大。

在实验中，传热系数一般通过测量材料的温度分布和热量传递速率来推导得到。

一、实验装置和步骤传热系数的测定实验最基本的装置是热传导试样，它可以是任何形状和大小的固体，一般具有矩形、圆形或球形等形状。

试样的表面通常涂有黑色或复合材料，以增大吸收热量的面积。

通常的实验步骤如下：1. 在实验准备阶段，将试样制备好，并在表面涂上黑色吸热材料。

2. 将试样的一侧置于水槽中，以便能够通过加热水来改变试样的温度。

3. 在给定的时间内，在试样的另一侧测量温度，以确定温差。

4. 通过测量这段时间内给试样加的热量和温度差来计算传热系数。

这能够确定给定的温度差下的导热率。

二、注意事项在进行传热系数测定实验时，需要注意以下几个问题：1. 试样的准确温度测量是非常关键的。

在实验中，温度测量应该在试样的另一侧进行，并通过多个点上的测量来确定平均温度，从而减小因测量误差而导致的传热系数偏差。

2. 正确的数据分析和处理非常重要。

数据的处理应该严格按照实验过程所需的参数计算公式进行，并考虑到可能的误差来源，如温度测量设备精度等因素。

3. 确保实验的稳定性。

在进行实验时，应尽可能地保持试样的表面温度均匀，以消除由于表面温度不均匀而导致的传热系数偏差。

传热系数的测定

一、实验目的1、观察水蒸气在换热管外壁上的冷凝现象，并判断冷凝类型。

2、测定空气在圆直管内强制对流给热系数αi。

3、应用线性回归分析方法，确定关联式Nu=ARe m Pr0.4中常数A、m的值。

4、掌握热电阻测温的方法。

二、实验原理在套管换热管器中，环隙通以水蒸气，内管管内通以空气，水蒸气冷凝放热以加热空气，在传热过程达到稳定后，有如下关系式：VρC p（t2-t1）=αi A i(t w-t)m(1) 式中：V-------被加热流体体积流量，m3/sρ--------被加热流体密度，kg/m3C p--------被加热流体平均比热，J/(kg·℃)αi --------流体对内管内壁的对流给热系数，W/(m2·℃)t1、t2------被加热流体流进、出口的温度，℃；A i--------内管的外壁、内壁的传热面积，m2(T-T w)m-------水蒸气与外壁间的对数平均温度差，℃。

(T-T w)m=（T1-T w1）-（T2-T w2）/（ln[(T1-T w1)/(T2-T w2)]）(2)(t w-t)m-------内壁与流体间的对数平均温度差，℃(t w-t)m=[(t w1-t1)-(t w2-t2)]/ln[(t w1-t1)/(t w2-t2)] (3) 式中：T1、T2-------蒸汽进、出口温度，℃；T w1、T w2、t w1、t w2-------外壁和内壁上进出口温度，℃；当内管材料的导热性能很好，即λ值很大时，且管壁厚度很薄时，可认为T w1=t w1，T w2=t w2，即为所测该点的壁温。

由(3)式可得：αi= VρC p（t2-t1）/A i(t w-t)m (4) 若能测得被加热流体的V、t1、t2，内管的换热面积A i，水蒸汽温度T，壁温T w1、T w2，就可以通过上式计算出对流给热系数αi。

1、流体在只管内强制对流时的给热系数，可以按下列半经验公式求得：αi=0.023λRe0.8Pr0.4/d i式中：αi ------流体在直管内强制对流时的给热系数，W/(m2.℃)；λ ------流体的导热系数，W/(m2.℃)；d i-------内管直径，m；Re-------流体在管内的雷诺数，无因次； Pr -------流体的普朗克常数，无因次。

45列管式换热器传热系数的测定

4.5列管式换热器传热系数的测定一、实验目的1. 测定单壳程双管程列管式换热器的总传热系数K ；2. 学会传热过程的调节方法。

二、实验原理 1.传热速率方程式工业上大量存在的传热过程（指间壁式传热过程）都是由固体内部的导热及冷热流体与固体表面间的给热组合而成。

传热过程的基本数学描述是传热速率方程式和热量衡算式。

热流密度q 是反映具体传热过程速率大小的特征量。

对q 的计算，需要引入壁面温度，而在实际计算时，壁温往往是未知的。

为实用方便，希望能避开壁温，直接根据冷﹑热流体的温度进行传热速率的计算。

在间壁式换热器中，热量序贯地由热流体传给壁面左侧﹑再由壁面左侧传导至壁面右侧﹑最后由壁面右侧传给冷流体（见图4-11）。

在定态条件下，并忽略壁面内外面积的差异，则各环节的热流密度相等，即11w w w w hcT T T t t t Q q Aδαλα---==== (4-22)由（4-22）式可以得到阻力推动力=++-=ch tT q αλδα11(4-23)由上式，串联过程的推动力和阻力具有加和性。

在工程上，上式通常写成：)(t T KA Q -= (4-24)式中ch K αλδα111++=(4-25)式（4-25）为传热过程总热阻的倒数，称为传热系数。

比较（4-22）和式（4-23）两式可知，给热系数α同流体与壁面的温差相联系，而传热系数K 则同冷﹑热流体的温差相联系。

由于冷流体的温度差沿加热面是连续变化的，且此温度差与冷﹑热流体的温度成线性关系，故将（4-24）式中（T-t ）的推动力用换热器两端温差的对数平均温差来表示，即 m t KA Q ∆= (4-26) 2.热量衡算方程式图4-11 传热界面温度分布图)()(2112T T C q t t C q Q ph m h pc m c -=-= (4-27)3. 传热过程的调节在换热器中，若热流体的流量q mh 或进口温度T 1发生变化，而要求出口温度T 2保持原来数值不变，可通过调节冷却介质流量来达到目的。

传热系数的测定实验

实验４传热系数的测定实验一、实验目的⒈ 测定流体在套管换热器内作强制湍流时的对流传热系数i α。

⒉ 并将实验数据整理成准数关联式Nu=ARe m Pr 0.4形式，确定关联式中常数A 、m 的值。

⒊ 了解强化传热的基本理论和采取的方式。

二、实验原理实验2-1 普通套管换热器传热系数及其准数关联式的测定⒈ 对流传热系数i α的测定根据牛顿冷却定律im ii S t Q ⨯∆=α （4-1）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；m t ∆—冷热流体间的平均温度差，℃。

()()221i i w m t t T t +-=∆ （4-2）式中：t i1，t i2—冷流体的入口、出口温度，℃；ｔw —壁面平均温度，℃；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t w 来表示，由于管外使用蒸汽，近似等于热流体的平均温度。

管内换热面积：i i i L d S π= （4-3）式中：d i —内管管内径，m ；L i —传热管测量段的实际长度，m 。

由热量衡算式：)(12i i pi i i t t c W Q -= （4-4）其中质量流量由下式求得：3600ii i V W ρ=（4-5）式中：V i —冷流体在套管内的平均体积流量，m 3 / h ； c pi —冷流体的定压比热，kJ / (kg ·℃)； ρi —冷流体的密度，kg /m 3。

c pi 和ρi 可根据定性温度t m 查得，221i i m t t t +=为冷流体进出口平均温度。

t i1，t i2， t w ， V i 可采取一定的测量手段得到。

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，被加热状态，准数关联式的形式为n i mii A Nu Pr Re =. （4-6）其中： i ii i d Nu λα=， i i i i i d u μρ=Re ， ii pi i c λμ=Pr 物性数据λi 、c pi 、ρi 、μi 可根据定性温度t m 查得。

[详细讲解]实验6空气对流传热系数的测定

实验6 空气对流传热系数的测定一、实验目的1.测定空气在圆直管中强制对流时对流传热系数。

2.通过使实验掌握并确定对流传热系数准数关联式中的系数；3.通过实验提高对准数的理解，并分析影响对流系数的因素，了解强化传热的措施；4.掌握强制对流传热系数及传热系数的测定方法；5.了解热电偶和电位差计的使用和仪表测温方法。

二、实验原理1.本实验装置为套管式换热器，空气走管内水蒸汽走管间，两流体在换热器内进行热量交换，其传热基本方程式:Q=KA ∆t m其中:Q=Wc p （t 进-t 出）∆t m =（T-t 进）-（T-t 出）/Ln(T-t 进)/(T-t 出)当测取Q 、A 后便可得到K 值。

ii m O O A 1A b A 1KA 1α+λ+α= 分析可知蒸汽的对流传热热阻、金属导热热阻都远小于空气对流热阻，则上式可近似写成ii A 1KA 1α= 又 KA=O O i i A K A K =当传热面积A i (内管内壁面积)时，由上述内容可得:mi i i t A QK ∆==α （1）2.若从实验中通过热过热电偶，测取内管的外壁温度，由于金属管热阻很小可忽略其内外壁间的温差，于是αi 也可由牛顿冷却定律(对流传热速率方程)得出:mi i t A Q∆=α （2）(2)式与(1)式比较只是∆'t m 与∆t m 略有区别，∆'t m 是以壁与空气之间的温度差的平均值。

从热阻观点看（1）式忽略了蒸汽对流传热热阻和金属管壁导热热阻。

而（2）式只忽略了金属导热热阻，因此用（2）得到的αi 应更好些。

如用（1）计算αi 可认为用代替蒸汽温度，使αi 更接近真实。

3、空气在圆直管中强制对流传热时，对流传热系数的准数关联式可写成如下形式:np Pr Re c Nu =在一定范围C 、P 、n 内为代定系数，其中在这里为已知系数，被加热时取n ＝0.4由实验可测得数据并整理出各准数系列数据。

4、准数关联式中把Re 与Nu 看成相关量，二者成幂函数关系，若用4.0r u P /N 与Re 为对应变量，在双对数座标上进行标绘，应得到一条直线，由此可以确定，待定系数p 和c 值，并进一步确定准数关联式的具体形式。

传热系数测定实验报告

传热系数测定实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过测定不同材料的传热系数，探究不同材料在传热过程中的特性，为工程应用提供参考数据。

二、实验原理。

传热系数是描述材料传热特性的重要参数，通常用λ表示。

传热系数的大小与材料的导热性能有关，一般情况下，金属材料的传热系数较大，而绝缘材料的传热系数较小。

实验中，我们将利用热传导定律，通过测定不同材料在传热过程中的温度变化，来计算传热系数。

三、实验材料和仪器。

1. 实验材料，铝板、铜板、塑料板。

2. 实验仪器，热导率测定仪、温度计、加热装置。

四、实验步骤。

1. 将铝板、铜板和塑料板分别放置在热导率测定仪上，并将加热装置加热至一定温度。

2. 记录不同材料在加热过程中的温度变化，利用温度计测量不同位置的温度，并记录数据。

3. 根据实验数据，利用热传导定律计算不同材料的传热系数。

五、实验数据和结果分析。

经过实验测定和数据处理，得到铝板、铜板和塑料板的传热系数分别为λ1、λ2、λ3。

通过对比分析，得出不同材料的传热特性。

结果显示，铝板的传热系数较大，表明铝板具有良好的导热性能；而塑料板的传热系数较小，表明塑料板的绝缘性能较好。

六、实验结论。

通过本次实验，我们成功测定了不同材料的传热系数，并得出了相应的结论。

传热系数的大小对材料的传热特性有着重要影响，对于工程应用具有重要意义。

本实验结果可为工程设计和材料选择提供参考依据。

七、实验总结。

本次实验通过测定不同材料的传热系数，探究了不同材料在传热过程中的特性。

在实验过程中，我们注意到了实验操作的细节和数据处理的方法，这对于实验结果的准确性和可靠性具有重要意义。

同时，我们也意识到了传热系数对材料性能的重要影响，这对于工程应用具有一定的指导意义。

八、致谢。

在此，特别感谢实验指导老师对本次实验的指导和支持。

同时也感谢实验室的同学们在实验过程中的合作与帮助。

以上为本次实验的全部内容，谢谢阅读。