传热学课程实验(1)
《传热学》实验指导书
《传热学》实验指导书建筑环境与设备工程教研室实验一 强迫对流换热实验一、实验目的1、了解热工实验的基本方法和特点；2、学会翅片管束管外放热和阻力的实验研究方法；3、巩固和运用传热学课堂讲授的基本概念和基本知识；4、培养学生独立进行科研实验的能力。
二、实验原理1、翅片管是换热器中常用的一种传热元件，由于扩展了管外传热面积，故可使光管的传热热阻大大下降，特别适用于气体侧换热的场合。
2、空气（气体）横向流过翅片管束时的对流换热系数除了与空气流速及物性有关以外，还与翅片管束的一系列几何因素有关，其无因次函数关系可表示如下：N u =f(R e 、P r 、、、、、、olo t o o o D P D P D B D D H /δn) (1) 式中：N u =γD h ∙为努谢尔特数；R e =γm o u D ∙=ηmo G D ∙ 为雷诺数；P r =h ν=λμ∙C 为普朗特数； H 、δ、B 分别为翅片高度、厚度、和翅片间距；P t 、P l 为翅片管的横向管间距和纵向管间距；n 为流动方向的管排数； D o 为光管外径，u m 、G m 为最窄流通截面处的空气流速（m/s ）和质量流量 （kg/m 2s ）， 且G m =u m •ρ。
λ、ρ、μ、γ、α为气体的特性值。
此外，换热系数还与管束的排列方式有关，有两种排列方式，顺排和叉排，由于在叉排管束中流体的紊流度较大，故其管外换热系数会高于顺流的情况。
对于特定的翅片管束，其几何因素都是固定不变的，这时，式（1）可简化为：N u =f （R e 、P r ） （2）对于空气，P r 数可看作常数，故N u =f （R e ） （3）式（3）可表示成指数方程的形式N u =CR e n （4）式中，C 、n 为实验关联式的系数和指数。
这一形式的公式只适用于特定几何条件下的管束，为了在实验公式中能反映翅片管和翅片管束的几何变量的影响，需要分别改变几何参数进行实验并对实验数据进行综合整理。
传热实验(实验报告)
实验五 传热实验一、 实验目的1. 了解换热器的结构及用途。
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m t KA Q ∆=，只要测得传热速度Q 、有关各温度和传热面积，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、自来水的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，则加热空气放出的热量Q 1与自来水得到热量Q 2应相等，但实际上因热量损失的存在，此两热量不等，实验中以Q 2为准。
三、 实验流程及设备四、 实验步骤及操作要领1.开启冷水进口阀、气源开关，并将空气流量调至合适位置，然后开启空气加热电源开关2.当空气进口温度达到某值（加120℃）并稳定后，改变空气流量，测定不同换热条件下的传热系数；3.试验结束后，先关闭电加热器开关。
待空气进口温度接近室温后，关闭空气和冷水的流量阀，最后关闭气源开关；五、 实验数据1.有关常数换热面积：0.4m 22.实验数据记录表以序号1为例：查相关数据可知：18.8℃水的密度348.998m kg=ρ20℃水的比热容()C kg kJ C p 。
⋅=185.4空气流量：s m Q 3004.0360016==气 水流量：s kg Q W 022.03600/48.99810803-=⨯⨯=⋅=ρ水水 水的算数平均温度：C t t t 。
出入平均3.212246.182=+=+=传热速率：s J Q t t W C p 437.5016.18-24022.0418512=⨯⨯=-⋅=）（）（水()()()()℃查图得：对数平均温度：逆△△。
△022.3699.0386.3699.09.146.18245.291.110-06.06.181.1106.1824386.366.185.29241.110ln 6.185.29241.110ln 122111122121=⨯====--=-==--=--==-----=∆∆∆-∆=∆∆t t t t T T tT t t t t t t m t m t m R P C t ϕϕ 传热系数：K m W t S Q K m 2801.34022.364.0437.501=⨯=∆⋅=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。
传热学-强制对流实验指导书(2014修改)(1)
《传热学》实验指导书实验名称：空气横掠圆管强制对流表面传热系数的测定 实验类型: 验证性实验 学 时：2适用对象: 热动、集控、建环、新能源等专业一、实验目的1.该项实验涉及较多课程知识，测量参数多，如风速、功率、温度，可考查学生的综合能力。
2.测量空气横向流过单管表面的平均表面传热系数h ，并将实验数据整理成准则方程式。
3.学习测量风速、温度、热量的基本技能，了解对流放热的实验研究方法。
二、实验原理根据相似理论，流体受迫外掠物体时的表面传热系数h 与流速、物体几何形状及尺寸、流体物性间的关系可用下列准则方程式描述：Pr)(Re,f Nu =实验研究表明，流体横掠单管表面时，一般可将上式整理成下列具体的指数形式：m n C Nu Pr Re ⋅=式中：m n c ,,均为常数，由实验确定。
其中涉及的特征数有“ mhdNu λ=， m dνμ=Re ， mm a ν=Pr 上述各式中--d 实验管外径，作定性尺寸(m)--μ流体流过实验管外最窄面处流速，（)m/s--λ流体导热系数（K)W/m ∙a --流体导温系数/s)(m 2--ν流体运动粘度/s)(m 2--h 表面传热系数)K W/m (2⋅用流体边界层平均温度)(21f w m t t t -=作定性温度。
鉴于实验中流体为空气，Pr =0.7，故准则式可化成：n CRr Nu =本实验的任务在于确定n c 与的数值。
首先使空气流速一定，然后测定有关的数据：电流I 、电压V 、管壁温度w t 、空气温度f t 、测试段动压P 。
至于表面传热系数h 和流速μ在实验中无法直接测量，可通过计算求得，而物性参数可在有关书中查到。
得到一组数据后，即可得一组Re 、Nu 值，改变空气流速，又得到一组数据，再得一组Re 、Nu 值，改变几次空气流速，就可得到一系列的实验数据。
三、实验设备本对流实验在一实验风洞中进行。
实验风洞主要由风洞本体、风机、构架、实验管及其加热器、水银温度计、动压计、毕托管、电位差计、电流表、电压表以及调压变压器组成。
化工原理实验传热实验报告
化工原理实验传热实验报告化工原理实验传热实验报告一、引言传热是化工过程中不可或缺的环节，对于提高反应速率和产品质量具有重要意义。
为了研究传热现象，我们进行了一系列的实验。
本实验旨在通过传热实验，探究传热的基本原理和影响因素，为化工过程的优化提供理论依据。
二、实验目的1. 了解传热的基本原理和传热方式；2. 掌握传热实验的基本方法和技巧；3. 分析传热过程中的影响因素。
三、实验原理1. 传热方式传热主要有三种方式：传导、对流和辐射。
传导是通过物质内部的分子传递热量，对流是通过流体的运动传递热量，辐射是通过电磁波传递热量。
2. 传热方程传热过程可以用传热方程来描述，常见的传热方程有热传导方程、牛顿冷却定律和斯特藩－玻尔兹曼定律。
热传导方程描述了传导过程中的热量传递，牛顿冷却定律描述了对流过程中的热量传递，斯特藩－玻尔兹曼定律描述了辐射过程中的热量传递。
3. 传热系数传热系数是描述传热能力的物理量，它与传热介质的性质和传热过程中的条件有关。
传热系数越大，传热能力越强。
四、实验装置和步骤1. 实验装置本实验采用了传热实验装置，包括传热试验台、传热介质、传热表面、传热源和传热计等。
2. 实验步骤（1）将传热试验台接通电源，使传热源加热。
（2）调节传热介质的流量和温度。
（3）通过传热计测量传热过程中的温度变化。
（4）记录实验数据，并进行数据处理和分析。
五、实验结果与分析通过实验测得的数据，我们可以计算传热系数和传热速率，进而分析传热过程中的影响因素。
1. 传热系数传热系数与传热介质的性质、传热表面的形状和条件有关。
通过实验数据的处理，我们可以计算得到传热系数，并与理论值进行比较，从而评估传热实验的准确性和可靠性。
2. 传热速率传热速率是描述传热过程中热量传递的快慢程度的物理量。
通过实验数据的处理，我们可以计算得到传热速率，并分析传热过程中的传热效率和能耗。
六、实验总结通过本次传热实验，我们深入了解了传热的基本原理和传热方式，掌握了传热实验的基本方法和技巧。
【课程思政教学案例】《传热学》课程
一、课程简介热能传递过程是与人类生存和发展最为密切的物理过程之一，在人们的日常生活和科学技术的各个领域都有十分广泛的应用，而研究温差作用下热能传递规律的学科就是传热学。
大家都知道，热能传递有三种基本方式，因此传热学主要介绍热能传递三种基本方式的概念、原理和计算方法，目的是使学生获得扎实的热能传递规律的理论基础，掌握解决工程复杂传热问题的基本方法并具备相应的计算和分析能力。
我校是石油石化特色鲜明的高水平大学，毕业生广泛就业于石油石化等能源开发、生产和加工领域。
近年来，尽管行业在能源利用方面取得了广泛的技术进步，但仍然是我国的高耗能行业之一。
因此，节能降耗成为行业可持续发展的关键。
传热学作为我校能源动力类专业、石油类优势骨干专业的学科基础课程，不仅要讲授课程的学科专业知识，还要将课程与行业发展和社会需要紧密结合起来，在传授知识的同时，不断提高学生的家国情怀、人文素养和职业规范，建立起“节能优先”的意识，使他们成为能适应行业和社会发展需要的高素质人才。
二、课程思政设计思路从落实“立德树人”需要的角度重新审视课程及课程教学。
作为我校能源动力类专业和石油类优势特色专业的学科基础课，传热学以满足“高素质工程技术人才”培养为目标，以“知冷知热，舒适生活；调温控热，和谐工程”为理念，构建了“知行合一”的课程思政教学模式。
传热现象是人们日常生活中最为常见的现象，衣食住行都离不开传热的应用，因此授课过程中首先从学生身边最熟悉的传热现象出发，激发学生的兴趣，引导学生积极思考，在解释了现象的同时实现了知识的传授，使学生能够从专业的角度理解身边的冷热现象。
在工程领域，能源动力、石油化工、建筑等传统行业离不开传热学，航空航天、微电子、新能源等许多高科技领域需要传热学的最新研究成果。
针对课程知识点，以温度调节或热量控制为目标，引入科技或工程领域的应用背景，形成教学案例，贴着具体应用场景展开教学内容，在解决了问题的同时实现能力的提升。
传热学实验指导书---实验一(本部)
实验一 非稳态法测量材料的导热性能实验一、实验目的1. 快速测量绝热材料的导热系数和比热。
2. 掌握使用热电偶测量温差的方法。
二、实验原理X图1 第二类边界条件无限大平板导热的物理模型本实验是根据第二类边界条件，无限大平板的导热问题来设计的。
设平板厚度为2δ。
初始温度为t 0，平板两面受恒定的热流密度q c 均匀加热（见图1）。
求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布t(x,τ)。
导热微分方程式、初始条件和第二类边界条件如下：22),(),(x x t a x t ∂∂=∂∂τττ初始条件 0)0,(t x t =边界条件x=0,0),0(=∂∂xt τX=δ,0),(=+∂∂λτδcq x t 方程的解为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+--=-∑∞=+1221220)exp(cos(2)1(63),(n o n n n n c F x x a q t x t μδμμδδδδλττq c式中： t —温度； τ—时间； t 0 — 初始温度；ɑ — 平板的导温系数； μn — n π n=1,2,3,……2δτa Fo =— 傅立叶准则； q c— 沿方向从端面向平板加热的恒热流密度；随着时间t 的延长，Fo 数变大，上式中级数和项愈小。
当Fo>0.5时，级数和项变得很小，可以忽略，上式变成：)612(),(220-+-=-δτδτλδτa a q t x t c 由此可见，当Fo>0.5后，平板各处温度和时间成线性关系，温度随时间变化的速率是常数，并且到处相同。
这种状态称为准稳态。
在准稳态时，平板中心面x=0处的温度为：)61(),0(20-=-δτλδτa q t t c 平板加热面X=δ处为：)31(),(20+-=-δτλδτδa q t t c 此两面的温差为：λδττδcq t t t 21),0(),(=-=∆如已知q c 和δ，再测出t ∆，就可以由上式求出导热系数：tq c∆=2δλ式中，λ—平板的导热系数，oW /(m C)⋅ cq —沿x 方向给平板加热的恒定热流密度，2W /mδ—平板的厚度，mt ∆—平板中心面x=0处和平板加热面x=δ处两面的温差，o C又，根据热平衡原理，在准稳态有下列关系：式中，F —平板的横截面积ρ—试件材料的密度C —试件材料的比热—准稳态时的温升速率由上式可求得比热为：实验时， 以试件中心处为准。
传热学实验报告
传热学实验报告班级：安全工程（单）0901班姓名：***学号：01第一节稳态平板法测定绝热材料导热系数实验一、实验目的1.巩固和深化稳定导热过程的基本理论，学习用平板法测定绝热材料导热系数的试验方法和技能。
2.测定试验材料的导热系数。
3.确定试验材料导热系数与温度的关系。
二、实验原理导热系数是表征材料导热能力的物理量。
对于不同的材料，导热系数是各不相同的，对同一材料，导热系数还会随着温度、压力、湿度、物质的结构和重度等因素而变异。
各种材料的导热系数都用试验方法来测定，如果要分别考虑不同因素的影响，就需要针对各种因素加以试验，往往不能只在一种实验设备上进行。
稳态平板法是一种应用一维稳态导热过程的基本原理来测定材料导热系数的方法，可以用来进行导热系数的测定试验，测定材料的导热系数及其和温度的关系。
实验设备是根据在一维稳态情况下通过平板的到热量Q 和平板两面的温差t ∆成正比，和平板的厚度h 成反比，以及和导热系数λ成反比的关系来设计的。
我们知道，通过薄壁平板（壁厚小于十分之一壁长和壁宽）的稳定导热量为：S t hQ *∆*=λ（1）其中：Q 为传到平板的热量，w ；λ为导热系数，w/m ℃；h 为平板厚度，m ； t ∆为平板两面温差，℃； S 为平板表面积；m 2；测试时，如果将平板两面温差t ∆、平板厚度h 、垂直热流力向的导热面积S 和通过平板的热流量Q 测定后，就可以根据下式得出导热系数：St hQ *∆*=λ （2） 其中：d u T -T t =∆，T u 为平板上测温度，T d 为平板下侧温度，℃；这里，公式2所得出的导热系数是在当时的平均温度下材料的导热系数值，此平均温度为：()d u T T 21t +=（3） 在不同的温度和温差条件下测出相应的λ值，然后按λ值标在λ-t 坐标图内，就可以得出()t f =λ的关系曲线。
三、实验装置及测试仪器稳态平板法测定绝热材料的导热系数的电器连接图和实验装置如图1和图2所示。
传热学实验
平板法测导热系数实验 （一）一、 实验目的（1） 理解一维稳态导热概念（2） 用平板法测定保温材料的导热系数 （3） 确定导热系数随温度变化的关系 二、 实验原理对于一维稳态导热傅立叶定律的数学表达式为()c k T T A -=Φδλλ：导热系数； A ：平板垂直于导热方向的导热面积δ：平板厚度； k T 、c T ：平板两侧的温度基于上述原理，该实验测定保温材料的导热系数。
即()c k T T A -⋅Φ=δλ在实验中需要测得：试验材料的厚度δ，试验材料的面积A ， 通 过该面积的热流量Φ，试验材料的两侧表面的温度k T 、c T 。
三、 实验装置及测量仪表实验本体如下图所示：被试验材料做成两块方形薄壁平板试件1，面积为270mm X 270mm ， 厚度为20mm 。
其中板中心部位面积为200mm X 200mm 的地方为有效测试面积，由主加热器2加热、四周剩下的面积由辅助加热器3加热。
辅助加热器在自动控制器件的作用下，将四周面积的温度调到与有效试验面积[200mm X 200mm]的温度保持一致。
电加热器2、3产生的热量通过试材1，被冷却水4带走。
上下两块试材的材质、尺寸大小相同。
在设备外围设有保温性能较好的材料5，以确保热量只朝上下两方向传递。
电加热器的功率P可由仪表读出，试件两侧面的温度T、2T、3T、1T（如图a所示）由测温元件测出。
温度测点5T、6T布置在试件的内4侧表面，起到监控辅助加热器的作用。
即它们的值应该与T、2T保持1一致。
当试件上下的传热条件基本一致时，通过每块试材试验区的热流量将是电功率的一半，即2。
=P/UI=1-四、实验步骤1、将试材烘干。
2、记录试材的厚度，两块试材的平均厚度之差应小于1mm，并仔细的将试材装入实验装置内，将热电偶点紧贴在试材的两表面上。
3、按图接线，开启水泵，接通冷却水，合上电源加热，经一段时间后测量温度值，以后每隔十分钟测量数据一次，和前面的数据进行比较，直到观察到系统达到热稳定状态为止。
传热学实验
《传热学》实验指导书与报告工程热物理教研室传热学实验室编班级：姓名：学号：华北电力大学能源与动力工程学院目录（一）非稳态（准稳态）法测材料的导热性能实验. . . . . . . . . . . . .2 （二）强迫对流单管管外放热系数测定实验. . . . . . . . . . . . . . . .9 （三）热管换热器实验. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 附：铜—康铜热电偶温度与毫伏对照表实验一非稳态（准稳态）法测材料的导热性能实验一．实验目的1．测量绝热材料（不良导体）的导热系数和比热、掌握其测试原理和方法；2．掌握使用热电偶测量温差的方法。
二．实验装置（图2和图3）按上述理论及物理模型设计的实验装置如图2所示，说明如下：（1）试件试件尺寸为100mm×100mm×δ，共四块，尺寸完全相同，δ=10～16mm。
每块试件上下面要平齐，表面要平整。
（2）加热器采用高电阻康铜箔平面加热器，康铜箔厚度仅为20μm，加上保护箔的绝缘薄膜，总共只有70μm。
其电阻值稳定，在0—100℃范围内几乎不变。
加热器的面积和试件的端面积相同，也是100㎜×100㎜的正方形。
两个加热器的电阻值应尽量相同，相差应在0.1%以内。
（3）绝热层用导热系数比试件小的材料作绝热层，力求减少热量通过，使试件1。
4与绝热层的接触面接近绝热。
这样，可假定式（4）中的热量q c等于加热器发出热量的0.5倍。
（4）热电偶利用热电偶测量试件2两面的温差及试件2、3接触面中心处的温生速率，热电偶由0.1㎜的康铜丝制成。
实验时，将四个试件齐迭放在一起，分别在试件1和2及试件3和4之间放入加热器1和2，试件和加热器要对齐。
热电偶的放置如图3，热电偶测温头要放在试件中心部位。
放好绝热层后，适当加以压力，以保持各试件之间接触良好。
三．实验原理本实验是根据第二类边界条件，无限大平板的导热问题来设计的。
南昌大学传热学实验指导书1
传热学实验指导书南昌大学机电学院热能与动力工程系目录实验一稳态平板法测定绝热材料导系数 (2)实验二自由对流横管管外放热系数的测定 (5)实验三中温法向辐射时物体黑度的测定 (9)实验一 绝热材料稳态平板法导热系数测定一、 测试目的1 巩固和深化稳定导热过程的基本理论，学习用平板法测定绝热材料导热系数的实验方法和技能。
2 测定实验材料的导热系数。
3 确定实验材料导热系数与温度的关系。
二、 测试原理导热系数是表征材料导热能力的物理量。
对于不同的材料，导热系数是各不相同的；对同一材料，导热系数还会随着温度、压力、湿度、物质的结构和重度等因素而变异。
各种材料的导热系数都用实验方法来测定，如果要分别考虑不同因素的影响，就需要针对各种因素加以试验，往往不能只在一种实验设备上进行。
稳态平板法是一种应用一维稳态导热过程的基本原理来测定材料导热系数的方法，可以用来进行导热系数的测定实验，测定材料的导热系数及其和温度的关系。
实验设备是根据在一维稳态情况下通过平板的导热量Q 和平板两面的温差Δt 成正比，和平板的厚度δ成反比，以及和导热系数λ成正比的关系来设计的。
我们知道，通过薄壁平板（壁厚小于十分之一壁长和壁宽）的稳定导热量为：F t Q ⋅∆⋅=δλ[W] 测试时，如果将平板两面的温差Δt ＝T R -T L 、平板厚度δ、垂直热流方向的导热面积F 和通过平板的Q 测定以后，就可以根据下式得出导热系数： Ft Q ⋅∆=δλ [ W/（m 。
℃）] 需要指出，下式所得的导热系数是在当时的平均温度下材料的导热系数值，此平均温度为： )(21L R t t t +=-[℃] 在不同的温度和温差条件下测出相应的λ值。
然后将λ值标在λ－-t 坐标图内，就可以得出λ＝f(-t )的关系曲线。
三、 实验装置及测量仪表稳态平板法测定绝热材料的实验装置如图1-1所示。
被实验材料作成二块方形薄壁平板试件，面积为300×300[mm 2]，实际导热计算面积F 为 200×200 [mm 2] ， 板的厚度δ为20[mm]。
南昌大学传热学实验指导书1
1.实验目的、原理、步骤、数据整理； 2.作出直线,写出准则方程式； 3.误差分析.
七、思考题
1．怎样才能使本实验管的加热条件成为常壁温？ 2．管子表面的热电偶应沿长度和圆周均匀分布，目的何在？ 3．如果室内空气温度不平静，会导致什么后果？ 4．本实验的 范围有多大，是否可达到紊流状态？
实验二 自由对流横管管外放热系数的测
定
一、实验目的和要求
1． 了解空气沿管表面自由放热的实验方法，巩固课堂上学过的知识； 2． 测定单管的自由运动放热系数；
3. 根据对自由运动放热的相似分析，整理出准则方程式。
二、实验原理
对铜管进行电加热，热量应是以对流和辐射两种方式来散发的，所以对 换热量为总热量与辐射换热量之差，即：
t3（或t4）。进行实验时，可以通过热电偶t1（或t3）和t2（或t4）测量出 一个试件的两个表面的中心温度。如图1-2所示。
温度是利用温度数显表和转换开关来测量的。主加热器的电功率是 数字电压表指示值与主加热器阻值乘积计算（该加热器冷阻和热阻一 致），即P=Q=U2/R（W），R为主加热器阻值。 [附]实验台的主要参数 1.试验材料 2.试件外型尺寸：260×260 mm2 3.导热计算面积F：200 ×200 mm2（即主加热器面积） 4.试件厚度δ：20mm 5.主加热器电阻值:100Ω 6.辅加热器（每个）电阻值：50Ω 7.热电偶材料：镍铬－镍硅 8.试件最高加热温度：≤80℃
3.整理数据； 根据所测热电势算出平均值查出对应的温度，计算加热器的热量 a、 求对流放热系数 b、 查出物性参数 定性温度取空气边界层平均温度，在书的附录中查得空气的导热系 数、 热膨胀系数、运动粘度 导温系数、和普朗特数。 c、 用标准公式计算对流换热系数Nu和。
工程热力学与传热学(实验)
气体定压比热测定实验指导书
气体定压比热测定实验指导书
讨论： 分析导致误差的主要原因？ 减小误差的相关途径？ （不少于100字）
气体定压比热测定实验指导书
饱和蒸汽 p-t 关系测定实验指导书
饱和蒸汽 p-t 关系测定实验指导书
饱和蒸汽 p-t 关系测定实验指导书
实验过程中，将加热电压调至180V左右，对 锅炉中的水蒸气和水同时进行加热。由于水的热膨 胀系数低，其体积变化小，可将锅炉上部的水蒸气 的加热过程近似为定容加热过程，因此随着热量的 不断加入，水蒸气的温度和压力将不断增大。
考虑到锅炉外壁与周围大气环境存在对流换热 过程，锅炉温度越高，散热量越大，锅炉内温度恒 定所需加热量越大，因此保温过程中的加热电压越 大。经验表明，当室温在25℃时，饱和压力为 0.1~0.8Mpa时，加热电压应为20~50V之间。
电加热棒 水蒸气
水
饱和蒸汽 p-t 关系测定实验指导书
饱和蒸汽 p-t 关系测定实验指导书
由于锅炉下部水的物质的量和比热容都远大 于其上部的水蒸气，因此，水的升温速率低于水蒸 气。一旦加热停止，随着水的继续蒸发，上部水蒸 气的温度将下降，同时蒸汽压力出现缓慢降低。为 降低实验误差，升温过程中的蒸汽压力的变化量应 不小于0.1MP（即2个压力刻度）。待温度和压力 维持稳定时（饱和2到3min不变），此时水和蒸汽 处于动态平衡状态，其蒸汽温度为相应压力下的饱 和温度。
工程热力学与传热学A
实 验 1：气体定压比热测定实验 实 验 2：饱和蒸汽p-t关系测定实验 指导老师 ： 罗金良/肖佩林/周娟/王舫/胡志涛 实验地点 ： 能动专业基础实验室II
实验室具体位置
留
学
财
生
务
山东大学传热学实验一-球体法测量导热系数---2025-1
传热学实验一用球体法测量导热系数一、实验目的1. 加深对稳态导热过程基本理论的理解。
2.掌握用球壁导热仪测定粉状、颗粒状及纤维状隔热材料导热系数的方法和技能。
3.确定材料的导热系数和温度的关系。
4.学会根据材料的导热系数判断其导热能力并进行导热计算。
二、实验原理1.导热的定义：物体内具有温差的各部分之间不发生相对位移，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递。
2.傅里叶导热定律：Φ=−λAðtðx(1-1)3.球体法测量隔热材料的导热系数是以同心球壁稳定导热规律作为基础的。
在球坐标中，考虑到温度仅随半径r而变，故是一维稳定温度场导热。
实验时，在直径为d1和d2的两个同心圆球的圆壳之间均匀地充填被测材料（可为粉状、粒状或纤维状），内球中则装有电加热元件。
从而在稳定导热条件下，只要测定被测试材料两边，即内外球壁上的温度以及通过的热流，就可由下式（1-4）计算被测材料的导热系数λ。
4.球体导热系数的推导过程：如图1所示，内外直径分别为d1和d2的两个同心圆球的圆壳（半径为r1，r2），内外表面温度分别维持t1、t2，并稳定不变，将傅里叶导热定律应用于此球壁的导热过程，得导热微分方程：Φ=−λA dtdx =−λ4πr2dtdx(1-2)边界条件：r=r1，t=t1r=r2，t=t2由于在不太大的温度范围内，大多数工程材料的导热系数随温度的变化可直接按直线关系处理，即λ=λ0(a +bt)，对式 (1-2) 积分并带入边界条件得Φ=2πλ(t 1−t 2)1d 1−1d 2=2πλd 1d 2(t 1−t 2)d 2−d 1(1-3)即：λ=Φ(d 2−d 1)2πd1d 2(t 1−t 2)(1-4)(1-4)式中， Φ为球形电炉提供的热量（W ）。
事实上，由于给出的λ是隔热材料在平均温度t m =(t 1−t 2)2时的导热系数，故在实验中只要维持温度场稳定，测出球径d 1=60 mm ，d 2=150 mm ，热量Φ及内外球面温度t 1、t 2，即可求出温度t m 下隔热材料的导热系数，而改变t 1和t 2即可获得λ−t 关系曲线。
传热学上机实验Word版
传热学上机实验班级:学号：姓名：一：实验问题一个长方形截面的冷空气通道的尺寸如附图所示。
假设在垂直于纸面的方向上冷空气及通道墙壁的温度变化很小，可以忽略。
试用数值方法计算下列两种情况下通道壁面中的温度分布及每米长度上通过壁面的冷量损失：(1)内、外壁面分别维持在10℃及30℃；(2)内、外壁面与流体发生对流传热，且有λ=0.53W/（m·K），t f1=10°C、h1=20W/（m2·K）, t f2=30°C、h2=4W/（m2·K）。
二：问题分析与求解本题采用数值解法，将长方形截面离散成31×23个点，用有限个离散点的值的集合来代替整个截面上温度的分布，通过求解按傅里叶导热定律、牛顿冷却公式及热平衡法建立的代数方程，来获得整个长方形截面的温度分布，进而求出其通过壁面的冷量损失。
1. 建立控制方程及定解条件对于第一问，其给出了边界上的温度，属于第一类边界条件。
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧︒=︒==∂∂+∂∂CC y tx t 301002222外壁温内壁温 对于第二问，其给出了边界上的边界上物体与周围流体间的表面传热系数h 及周围流体的温度 t f ，属于第三类边界条件。
()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=∂∂+∂∂f w wt t h n t yt x t λ022222. 确定节点（区域离散化）用一系列与坐标轴平行的网格线把长方形截面划分为31×23个节点。
则步长为0.1m ，记为△x=△y=0.1m 。
3. 建立节点物理量的代数方程对于第一问有如下离散方程：()()()()()()()()()()⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧+++==︒==︒==︒==︒==︒==︒==︒==︒=+-+-代表内部点,，点4126~6,1018,26~6,106,18~6,10,2618~6,10,631~1,3023,31~1,301,23~1,30,3123~1,30,11,1,,1,1,n m t t t t t n C m t n C m t n C n t n C n t n C m t n C m t n C n t n C n t n m n m n m n m n m对于第二问有如下离散方程：对于外部角点（1,1）、（1,23）、（31,1）、（31,，23）有： ()()02222,1,,22,,1,22=∆∆-+-∆+∆∆-+-∆±±x y t t t t x h y x t t t t yh n m n m n m f n m n m n m f λλ 得到：()()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧++=++=++=++=22,3123,3023,312,311,301,3122,123,223,12,11,21,11865331400186533140018653314001865331400t t t t t t t t t t t t 同理可得：对于内部角点（6,6）（6,18）（26,6）（26,18） ，有()()()()()()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧++++=++++=++++=++++=7,2618,2518,2719,2618,267,266,256,275,266,2618,717,619,618,518,67,66,75,66,56,671853359533592000718533595335920007185335953359200071853359533592000t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t对于外部边界节点有()()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+++==+++==+++==+++=+-+-+-+-20~2,29253146537360020~2,29253146537360022~2,29253146537360022~229253146537360023,123,122,23,1,11,12,1,1,311,31,30311,11,1,21m t t t t m t t t t n t t t t n t t t t m m m m m m m m n n n n n n n n ，，， 对于内部边界节点有()()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+++==+++==+++==+++=+-+-+-+-25~7,6125330653153100025~7,6125330653153100017~7,6125330653153100017~7,6125330653153100018,118,119,18,6,16,15,6,1,261,26,27261,61,6,56n t t t t n t t t t n t t t t n t t t t m m m m m m m m n n n n n n n n ，， 对于内部节点有()1,1,,1,1,41+-+-+++=n m n m n m n m n m t t t t t4. 设立温度场的迭代初值传热问题的有限差分解法中主要采用迭代法。
清华大学航天航空学院“传热学”实验报告
【实验（一）名称】 瞬态热线法测量多孔介质的热导率 【实验原理】L1 -11实验装置如图1所示，将一根细长白金丝埋在初始温度均匀的待测材料中, 充当加热器和温度传感器， 通电加热后，测定白金丝温度随时间的变化， 据此推出其周围介质的热导率。
该实验的特点是测量时间短，对试样尺寸无特殊要求。
物理模型如图2所示，单位长度上加热丝发出的热流为:式中，I 和U 为通过白金丝的电流与加载在白金丝上的电压,白金丝发热量较小，介质可视为无限体，导热微分方程、初始和边界条件:6号「（马」口），X —t 0:t :r r ：r-2- r oq ，r =r°,t 0 c r解得加热丝表面处待测介质温度：白金丝同时q = l 2R/l =IU /I(1)R 是白金丝的电阻值。
2旳2 2T （「。
，tT 汽 L exp 严/r0）兀九 A "八、0 u 3A(u$) du(3)图1.实验装置示意图式中，•.是试样与加热丝热容之比的2倍。
可得:温度T(r0,t)可视为以上各式中的T(r o,t)，白金丝平均温度T(r0,t)与其电阻R的关系如下:R = R0「1 + 0 (T(r°,t)-T°)]式中，R0是初始温度T。
(取当时室温)时白金丝的零点(不通电加热)电阻；通入较大电流后，t时刻白金丝电阻和平均温度分别为R和T(r o,t) ；1为白金丝的电阻温度系数(0.0039K-1)。
【实验器材】【实验流程】直流电源(Advantest R6243) 1台多孔介质及样品槽1套看采集器(主机34970A，模块34901A) 1台电压表1台白金丝(直径100 gm, 99.99%) 若干标准电阻1个2 2• ：(u, •) =[uJ°(u)-7(u)] [uY)(u)M(u)] (4)式中，J)(u), Ji(u)为第一类贝塞尔函数的零阶、一阶函数；Y o(u)、Y i(u)为第二类贝塞尔函数当t足够大:2ro .14- t(5)式(3)中指数积分可用级数展开近似，忽略小量，得到:T (r°,t) —T oq 4： t汁计C](6)式中，欧拉常数C= 0.5772 , ?为介质的热扩散率。
《传热学》课程实验指导书
《传热学》课程实验指导书袁守利编汽车工程学院2013年10月前言1.实验总体目标、任务与要求培养本科生对涉及到热传播现象的工程问题进行实验研究的兴趣，并能对实验技术、数据采集系统、基本数据处理方法有所了解。
学习实验研究和整理实验数据的理论基础及其应用于传热实验的基本技能；初步掌握测温、测热、测流量的基本方法。
2.适用专业热能与动力工程3.先修课程《传热学》相关章节。
4.实验项目与学时分配5. 实验改革与特色根据实验内容和现有实验条件，在实验过程中，采取学生自己动手和教师演示相结合的方法，力求达到较好的实验效果。
实验一 稳态球体法测粒状材料的导热系数球体法测材料的导热系数是基于等厚度球状壁的一维稳态导热过程，它特别适用于粒状松散材料。
球体导热仪的构造依球体冷却的不同可分为空气自由流动冷却和恒温液体强制冷却两种。
本实验属后一种恒温水冷却液套球体方式。
一、实验原理图1所示球壁的内径直径分别为d 1和d 2（半径为r 1和r 2）。
设球壁的内外表面温度分别维持为t 1和t 2，并稳定不变。
将傅里叶导热定律应用于此球壁的导热过程，得dr dtF Q λ-=drdt r 24πλ∙-= W （1）边界条件为r=r 1 t=t 1r=r 2 t=t 2 图 1原理图由于在不太大的温度范围内，大多数工程材料的导热系数随温度的变化可按直线关系处理，对式（1）积分并代入边界条件，得)(2121t t d d Q m -=δλπ W （2）或 )(2121t t d d Q m -=πδλ W/m ·℃ （3）式中 δ——球壁之间材料厚度，δ=（d 2-d 1）/2，m ；λm ——t m =(t 1+t 2)/2时球壁之间材料的导热系数。
因此，实验时应测出内外球壁的温度t 1和t 2，然后可由式（3）得出t m 时材料的导热系数λm 。
测定不同t m 下的λm 值，就可获得导热系数随温度变化的关系式。
二、实验设备导热仪本体结构及量测系统示意图如图2所示。
传热学实验一 普通套管换热器实验
实验一 普通套管换热器一、实验目的：1、通过对简单套管换热器的实验研究，掌握对流换热系数（w h ）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（充分发展层流1Nu C =，充分发展湍流0.42Pr Re m Nu C =）中的常数1C ，2C ，m 。
2、认识套管换热器的结构及操作方法，测定并比较气-气换热、液-液换热以及不同流速下的换热效果。
二、实验内容选择不同的实验操作条件，对普通套管换热器的对流传热系数进行测定。
三、实验原理（1）传热过程基本原理传热是指由于温度差引起的能量转移，又称热传递。
由热力学第二定律可知，凡是有温度差存在时，热量就必然发生从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。
总传热系数U 是评价换热器性能的一个重要参数，也是对换热器进行传热计算的依据。
对于已有的换热器，可以通过测定有关数据，如设备尺寸、流体的流量和温度等，然后由传热速率方程式（1-1）计算U 值。
传热速率方程式是换热器传热计算的基本关系。
在该方程式中，冷、热流体的温度差△T 是传热过程的推动力，它随传热过程冷热流体的温度变化而改变。
传热速率方程式：lm Q UA T =∆ （1）另外，根据热平衡方程，有：()p o i m Q c T T -= （2）因此，总传热系数为：()p o i lmm c T T U A T -=∆ （3）式中，Q 为传热速率（W ）；A 为换热面积（㎡）；lm T ∆为换热对数平均温差；m 为换热流体的质量流量（kg/s ）；ρ为换热流体的密度（kg/m 3）；p c 为换热流体的定压比热（J/（kg.K ））； i T 、o T 为进、出口流体温度（K ）。
（2）换热器简介套管式换热器是用管件将两种尺寸不同的标准管连接成为同心圆的套管，如图1。
套管换热器结构简单、能耐高压。
图1 普通套管换热器原理图四、实验方法及步骤1. 实验准备：开车前首先检查管路、各种换热器、管件、仪表、流体输送设备是否完好，检查阀门、分析测量点是否灵活好用。
[传热学]传热实验
![[传热学]传热实验](https://img.taocdn.com/s3/m/64ff2457f4335a8102d276a20029bd64793e6250.png)
[传热学]传热实验一、实验目的：1、掌握测量实验中的不确定度分析方法；2、了解传热现象发生的物理原理；3、掌握传热实验中的传热方式及其特点；4、掌握传热系数的测量方法及相关热工量的计算方法。
二、实验仪器和设备：1、热传导仪；2、接触式热流计；3、辐射测温仪；4、蒸发器；5、热电偶；6、数显万能表。
三、实验原理：1、热传导。
物体内部由于温度不同而产生热流，这种热流的传递方式称为热传导。
实验中通过热传导仪测量物体的热传导系数。
3、对流传热。
物体表面和周围介质的热交换是通过对流传热实现的。
实验中通过蒸发器来模拟对流传热的实验。
四、实验步骤：1、热传导实验：（1）将热传导仪置于被测物体的一端，将加热板置于另一端；（2）将加热板接通电源，保持电流恒定；（3）记录加热时间t和热传导仪两侧的温度差Δt；（4）通过计算得到物体的热传导系数k。
2、热辐射实验：（1）将被测物体放置在室温下；（2）将辐射测温仪对准被测物体表面，记录物体表面的温度；（3）调整物体表面的温度，观察辐射测温仪反应的情况。
3、对流传热实验：（1）将被测物体放置在蒸发器内，打开电源；（2）观察水龙头中的水流变化，记录物体表面的温度，根据摄氏温度计和热电偶两种温度传感器的测量结果进行比较。
五、实验注意事项：1、实验中要保持仪器设备的干净和精密，防止灰尘、水汽、油脂等污染；2、实验中要记录详细的数据，尽量避免因疏漏而导致实验结果不准确；3、实验前要仔细阅读仪器的使用说明书，了解使用方法和操作要点；4、实验后要及时检查仪器设备，清理垃圾和污垢，防止故障和损坏。
六、实验结果与分析：通过以上实验我们可以得到被测物体的热传导系数、表面温度和对流传热的效果，并结合有关热力学知识计算出相关的热量和功率、接触热阻等参数，从而深入理解热力学中传热的基本规律和机理，为工程实践提供参考依据和技术支持。
同时，实验中要注意不确定度的评定和分析，保证实验数据的可靠性和准确性。
《传热学》实验指导书
XX学院实验指导书课程编号：课程名称：传热学实验学时： 6 适用专业：能源与动力工程制定人：制（修）订时间： 2020年8月专业负责人审核：专业建设工作组审核：2020年8月实验纪律要求1.请按照时间安排准时进入实验室。
2.请不要带入与实验无关的各类用具及杂物。
请保持安静、整洁的实验环境。
3.请自觉遵守实验室的各项规章制度，听从实验室管理人员和教师的安排。
4.实验过程中设备出现故障时，请不要擅自处理，并请立即报告实验室管理人员。
5.实验完毕时，请按指定位置摆放实验物品，把工作凳排列整齐，有序地离开实验室。
6.学生操作实验过程中，请不要随意更换实验配置，坚决杜绝盗取配件等行为。
7.请爱护实验室的各种设备。
第一部分实验大纲一、实验教学目的与基本要求通过《传热学》实验，使学生掌握基本操作技能，增强感性认识，加深对基本概念的理解、学会整理、分析实验数据的方法，为今后专业学习和从事科学研究奠定良好基础。
要求：(1）了解实验装置，熟悉空气流速及管壁温度的测量方法，掌握测试仪器、仪表的使用方法；(2）掌握实验基本原理、实验装置结构，学会使用实验仪器与设备；(3）通过测定空气横掠单管时的表面传热系数，掌握将实验数据整理成准则方程式的方法。
(4）掌握对数据进行处理和误差分析的方法。
二、实验课程内容与学时分配三、主要仪器设备四、实验报告与考核方式1．实验报告每个实验均撰写实验报告，实验报告按统一格式，采用统一的报告纸、统一的原始数据记录纸。
报告内容包括：实验名称、实验目的、实验仪器、实验原理、实验内容及简要步骤、数据处理、讨论与小结、原始记录单。
学生要认真书写，字迹整洁、清晰。
2．考核方式（1）实验课程的考核方式：考试以笔试或操作等形式进行；（2）实验课考核成绩按百分制评定，实验考核由实验出勤、实验操作和实验报告组成。
某个实验未出勤则不得分。
在实验出勤的前提下，单个实验得分=实验操作得分×50% + 实验报告得分×50%。
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传热学实验1
顺流式换热器传热系数测定
[实验目的]
1. 熟悉换热器性能的测试方法；
2. 了解套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能特征；
3. 加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识。
[实验原理]
换热器性能测试实验，主要对应用较广的间壁式换热器中的三种型式：套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器进行性能的测试。
图1实验装置简图
1.热水流量调节阀
2. 热水螺旋板、套管、列管启闭阀门组
3.热水流量计
4.换热器进口压力表
5.数显温度计
6.琴键转换开关
7.电压表
8.电流表
9.开关组10.冷水出口压力计11. 冷水螺旋板、套管、列管启闭阀门组12.逆顺流转换阀门组13.冷水流量调节阀
本实验装置换热形式为热水—冷水换热式，工作原理如图2所示。
热水加热采用电加热方式，冷、热流体的进出口温度采用数显温度计，通过琴键开关来切换测点。
实验台参数：
1.换热器换热面积{F}：
⑴.套管式换热器具0.45 m2
⑵.螺旋板式换热器0.65 m2
⑶.列管式换热器 1.05 m2
2.电加热器总功率：9.0 kw
3.冷、热水泵：
⑴.允许工作温度：< 80 ℃
⑵.额定流量： 3 m3/h
⑶.扬程：12 m
⑷.电机电压：220 V
⑸.电机功率：370 W
4.转子流量计：
⑴.型号：LZB-15
⑵.流量：40-400升/小时
⑶.允许温度范围：0―120 ℃
1.冷水泵
2.冷水箱
3.冷水转子流量计
4.冷水顺逆流换向阀门组
5.列管式换热器
6.电加热水箱
7.热水转子流量计
8.回水箱
9. 热水泵10. 螺旋板式换热器11. 套管式换热器
[实验操作]
1.实验前准备：
⑴. 熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能；
⑵. 打开所要实验的换热器阀门，关闭其它阀门；
⑶. 按顺流方式调整冷水换向阀门的开或关；
⑷. 向冷－热水箱充水，禁止水泵无水运行（热水泵启动，加热才能供电）。
2.实验操作：
⑴. 接通电源；启动热水泵（为了提高热水温升速度，可先不启动冷水泵），并调整好合适的流量；
⑵.调整温控仪，使加热水温控制在80℃以下的某一指定温度；
⑶.分别打开加热器开关（热水泵开关与加热开关已进行连锁）；
⑷.利用数显温度计和温度测点选择琴键按钮，观测和检查换热器冷-热流体的进出口温度。
待冷-热流体的温度基本稳定后，既可测读出相应测温点的温度数值，同时测读转子流量计显示的冷-热流体的流量读数；记录上述测试结果；
⑸.实验结束后，首先关闭电加热器开关，5分钟后切断全部电源。
[实验数据与处理]
1. 实验数据记录表 环境温度t0 ℃
2. 数据计算
热流体放热量：Q 1=C p 1·m 1{T 1-T 2} [W] 冷流体吸热量：Q 2=C p 2·m 2{t 1-t 2} [W] 平均换热量： 2
2
1Q Q Q +=
[W] 热平衡误差： %1002
1⨯-=
∆Q
Q Q 对数传热温差：Δ1={ΔT 2-ΔT 1 }/In ·ΔT 2/ΔT 1={ΔT 1-ΔT 2}/In ·ΔT 1/ΔT 2 [℃]
传热系数： K=Q/F ·Δ1 [W/{m 2
·℃}] 式中： C p1，C p2 ——热，冷流体的定压比热 [J/Kg ·℃]
m 1，m 2——热，冷流体的质量流量热 [Kg/s] T 1，T 2——热流体的进出口温度 [℃] t 1，t 2——冷流体的进出口温度 [℃] ΔT 1= T 1-t 2 [℃] ΔT 2= T 2-t 1 [℃]
F ——换热器的换热面积 [m 2
]
[注]：热、冷流体的质量流量m 1，m 2是根据修正后的流量计体积流量读数V 1 V 2再换算成的质量流量值。
3. 绘制传热性能曲线，并作比较：
(1) 以传热系数为纵座标，冷水（热水）流速（或流量）为横座标绘制传热性能曲线； (2) 对三种不同型式换热器的性能进行比较。
[注意事项]
1 热流体在热水箱中加热温度不得超过80℃；
2 实验台使用前应加接地线，以保安全。
传热学实验2
逆流式换热器传热系数测定
[实验目的]
1. 熟悉换热器性能的测试方法；
2. 了解套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能特征；
3. 加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识。
[实验原理]
换热器性能测试实验，主要对应用较广的间壁式换热器中的三种型式：套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器进行性能的测试。
图1实验装置简图
1.热水流量调节阀
2. 热水螺旋板、套管、列管启闭阀门组
3.热水流量计
4.换热器进口压力表
5.数显温度计
6.琴键转换开关
7.电压表
8.电流表
9.开关组10.冷水出口压力计11. 冷水螺旋板、套管、列管启闭阀门组12.逆顺流转换阀门组13.冷水流量调节阀
本实验装置换热形式为热水—冷水换热式，工作原理如图2所示。
热水加热采用电加热方式，冷、热流体的进出口温度采用数显温度计，通过琴键开关来切换测点。
实验台参数：
1.换热器换热面积{F}：
⑴.套管式换热器具0.45 m2
⑵.螺旋板式换热器0.65 m2
⑶.列管式换热器 1.05 m2
2.电加热器总功率：9.0 kw
3.冷、热水泵：
⑴.允许工作温度：< 80 ℃
⑵.额定流量： 3 m3/h
⑶.扬程：12 m
⑷.电机电压：220 V
⑸.电机功率：370 W
4.转子流量计：
⑴.型号：LZB-15
⑵.流量：40-400升/小时
⑶.允许温度范围：0―120 ℃
1.冷水泵
2.冷水箱
3.冷水转子流量计
4.冷水顺逆流换向阀门组
5.列管式换热器
6.电加热水箱
7.热水转子流量计
8.回水箱
9. 热水泵10. 螺旋板式换热器11. 套管式换热器
[实验操作]
1.实验前准备：
⑴.熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能；
⑵.打开所要实验的换热器阀门，关闭其它阀门；
⑶.按逆流方式调整冷水换向阀门的开或关；
⑷.向冷－热水箱充水，禁止水泵无水运行（热水泵启动，加热才能供电）。
2.实验操作：
⑴.接通电源；启动热水泵（为了提高热水温升速度，可先不启动冷水泵），并调整好合适的流量；
⑵.调整温控仪，使加热水温控制在80℃以下的某一指定温度；
⑶.分别打开加热器开关（热水泵开关与加热开关已进行连锁）；
⑷.利用数显温度计和温度测点选择琴键按钮，观测和检查换热器冷-热流体的进出口温度。
待冷-热流体的温度基本稳定后，既可测读出相应测温点的温度数值，同时测读转子流量计显示的冷-热流体的流量读数；记录上述测试结果；
⑸.实验结束后，首先关闭电加热器开关，5分钟后切断全部电源。
[实验数据与处理]
1. 实验数据记录表环境温度t0 ℃
2. 数据计算
热流体放热量：Q 1=C p 1·m 1{T 1-T 2} [W] 冷流体吸热量：Q 2=C p 2·m 2{t 1-t 2} [W] 平均换热量： ()221Q Q Q += [W] 热平衡误差： ()%10021⨯-=∆Q Q
对数传热温差：Δ1={ΔT 2-ΔT 1 }/In ·ΔT 2/ΔT 1={ΔT 1-ΔT 2}/In ·ΔT 1/ΔT 2 [℃]
传热系数： K=Q/F ·Δ1 [W/{m 2
·℃}] 式中： C p1，C p2 ——热，冷流体的定压比热 [J/Kg ·℃]
m 1，m 2——热，冷流体的质量流量热 [Kg/s] T 1，T 2——热流体的进出口温度 [℃] t 1，t 2——冷流体的进出口温度 [℃] ΔT 1= T 1-t 2 [℃] ΔT 2= T 2-t 1 [℃]
F ——换热器的换热面积 [m 2
]
[注]：热、冷流体的质量流量m 1，m 2是根据修正后的流量计体积流量读数V 1 V 2再换算成的质量流量值。
3. 绘制传热性能曲线，并作比较：
(1) 以传热系数为纵座标，冷水（热水）流速（或流量）为横座标绘制传热性能曲线； (2) 对三种不同型式换热器的性能进行比较。
[注意事项]
1 热流体在热水箱中加热温度不得超过80℃；
2 实验台使用前应加接地线，以保安全。
[思考题]
对顺、逆流状态下获得的实验数据进行比较，试分析其差异原因。
列管式换热器
螺旋管式换热器
套管式换热器。