浙江大学化工原理实验---横管对流传热系数的测定实验报告
实验二 空气横掠单管时平均换热系数的测定
实验二 原始数据记录表
待测物理量
直径 D
试验管尺寸
有效长度 L
热面积 A=πDL
单位 m m m2
第一组 0.1
第二组 0.1
第三组 0.1
电压测量值 U1
mV
电流测量值 U2
mV
工作电压 U= U1×201×10-3
V
工作电流 I = U2×2 工况编号
倾斜微压计读值 H
A
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
I——流过试验管的电流，A 5、管子平均换热系数 α：
α=
Q A（tω −
t f）
( w/m2·℃)
式中 A——二电压测点间试验管的外表面积
6．换热准则方程式
空气强迫对流换热准则关系式通常整理成幂函数的形式：
Nu=CRem
准 则 关 系 式 中 的 系 数 都 是 通 过 实 验 数 据 整 理 求 得 的 。将 上 式 两 边 取 对 数 ，
因为标准电阻标定 150/75mv。所以测得标准电阻上每 1mv 电压降等于
2A 的电流流过，即：
I= U2×2
(A)
式中 U2——标准电阻两端的电压降(mV)
4、试验管二电压测点间的发热量 Q：
式中
Q=I U
(W)
U——试验管工作段间的电压降，V
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则有
lgNu=a+mlgRe
其中 a=lgC。
Hale Waihona Puke 如用：X=lgRe；Y=lgNu，则它们的规律可用一条直线表示：
化工原理-传热膜系数测定实验报告
化工原理-传热膜系数测定实验报告
实验名称：传热膜系数测定实验
实验目的：通过实验测量不同流速下铜管内传热膜系数，掌握传热膜系数实验测量方法，并熟悉其影响因素。
实验原理：传热膜系数是表征流体间传热的一项重要指标。
通过传热膜系数来描述传
热强度与传热面的关系。
传热膜系数的计算公式为：
α=q/(S·ΔT) (1)
其中，q为传热量，S为传热面积，ΔT为传热温差。
传热膜系数α与流速、流体性质、传热管材料、管径等因素有关。
实验器材：传热器、温度计、流量计、水泵、水池、电源、压力表等。
实验步骤：
1、打开电源，调节水泵和流量计，控制水流量，调节出口温度在稳定范围内。
2、预热传热器，调整流量计使水流量稳定。
3、调节传热器进水温度和出水温度，稳定后记下温度。
4、根据公式(1)求出传热膜系数α。
5、改变流速，重复以上步骤，记录数据。
实验结果与分析：
|流速(m/s) | 温差(℃) | 传热膜系数 |
|--------|------------|------------|
| 0.4 | 20.4 | 346.21 |
| 0.6 | 19.7 | 420.31 |
| 0.8 | 20.2 | 524.28 |
| 1.0 | 21.1 | 602.60 |
根据实验结果可以看出，传热膜系数α随着流速的增加而增加。
这是由于流速越快，对流传热强度越大，传热膜系数也就越大。
同时，由于传热膜系数与温差成正比，所以温
差越大，传热膜系数也越大。
因此，我们可以通过控制流速和温差来实现对传热膜系数的控制。
对流传热系数测定实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除对流传热系数测定实验报告篇一：空气—蒸汽对流给热系数测定实验报告及数据、答案空气—蒸汽对流给热系数测定一、实验目的⒈通过对空气—水蒸气光滑套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数α1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纹管的空气—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。
二、实验装置本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。
该实验流程图如图1所示，其主要参数见表1。
表1实验装置结构参数12蒸汽压力空气压力图1空气-水蒸气传热综合实验装置流程图1—光滑套管换热器；2—螺纹管的强化套管换热器；3—蒸汽发生器；4—旋涡气泵；35—旁路调节阀；6—孔板流量计；7、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；15—放水口；14—液位计；16—加水口；三、实验内容1、光滑管①测定6～8个不同流速下光滑管换热器的对流传热系数α1。
②对α1的实验数据进行线性回归，求关联式nu=ARem 中常数A、m的值。
2、波纹管①测定6～8个不同流速下波纹管换热器的对流传热系数α1。
②对α1的实验数据进行线性回归，求关联式nu=bRem 中常数b、m的值。
四、实验原理1．准数关联影响对流传热的因素很多，根据因次分析得到的对流传热的准数关联为：nu=cRemprngrl式中c、m、n、l为待定参数。
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。
对流传热系数实验报告
对流传热系数实验报告对流传热系数实验报告引言：热传导是物体内部热量传递的主要方式之一，然而在许多实际应用中，对流传热也扮演着重要的角色。
对流传热是指通过流体的传热方式，其传热效果受到流体性质、流体流动速度、传热表面特征等因素的影响。
为了深入研究对流传热的规律，我们进行了一系列实验，并撰写了本报告。
实验目的：本次实验的目的是测量并分析不同条件下的对流传热系数，以验证对流传热的基本规律。
实验装置：我们使用了一个封闭的实验装置，其中包括一个加热器、一个冷却器和一个流体循环系统。
加热器通过电源提供热量，冷却器则通过水循环来散热。
流体循环系统由一台泵和一组管道组成，用于将流体从加热器输送至冷却器，形成对流传热的流动条件。
实验步骤：1. 将实验装置调整至稳定工作状态，并记录初始温度。
2. 开启加热器和冷却器，使流体开始循环。
3. 分别测量加热器和冷却器的出口温度，并记录下来。
4. 根据测得的温度数据计算对流传热系数，并进行分析。
实验结果：通过实验测量和计算，我们得到了不同条件下的对流传热系数数据。
在分析这些数据时，我们发现对流传热系数与流体流动速度呈正相关关系。
当流体流动速度增加时，对流传热系数也随之增加。
这是因为流体流动速度的增加会增大流体与传热表面的接触面积，从而促进热量的传递。
此外，我们还观察到对流传热系数与流体性质有关。
不同流体的传热性能不同，因此对流传热系数也会有所差异。
例如，水的对流传热系数通常比空气的对流传热系数大，这是因为水的热导率较大，能够更有效地传递热量。
讨论和结论：通过本次实验，我们验证了对流传热系数与流体流动速度和流体性质之间的关系。
对流传热系数的测量和分析对于工程领域中的热传递问题具有重要意义。
在实际应用中，我们可以通过调整流体流动速度和选择合适的传热介质来优化热传递效果。
然而，需要注意的是，本实验中的测量结果受到一些因素的影响，如实验装置的精度、环境温度等。
为了提高实验结果的准确性，我们可以进一步改进实验装置的设计，采用更精确的测量仪器，并进行多次重复实验来验证结果的可靠性。
浙江大学化工原理实验---横管对流传热系数的测定实验报告
实验报告课程名称：过程工程原理实验（乙） 指导老师： 杨国成 成绩：__________________ 实验名称：传热综合实验 实验类型：工程实验 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得横管对流传热系数的测定1 实验目的：1.1 掌握空气在普通和强化传热管内的对流传热系数的测定方法，了解影响传热系数的因素和强化传热的途径。
1.2 把测得的数据整理成nB N Re u 形式的准数方程式，并与教材中相应公式进行比较。
1.3 了解温度、加热功率、空气流量的自动控制原理和使用方法。
2 装置与流程：2.1 实验装置如图1所示：图1.装置示意图专业：姓名： 学号：日期： 2015.12.04地点： 教十12062.2 流程介绍：实验装置由蒸汽发生器、孔板流量变送器、变频器、套管换热器及温度传感器、智能显示仪等构成。
空气—水蒸气换热流程：来自蒸汽发生器的水蒸气进入套管换热器，与被风机抽进的空气进行热交换，冷凝水经排出阀排入盛水装置。
空气经孔板流量计进入套管换热管内（紫铜管），流量通过变频器调节电机转速达到自动控制，热交换后从风机出口排出。
本实验中，普通管和强化管实验通过管路上的切换阀门进行切换。
2.3 横管对流传热系数测定实验数据符号说明表：名称符号 单位 备注冷流体流量 V紫铜管规格： Φ19mm ×1.5mm ， 即内径为16mm ， 有效长度为1020mm ， 冷流体流量范围： 3~18 m^3/h冷流体进口温度 t 1 ℃ 普通管冷流体出口温度 t 2 ℃ 强化管冷流体出口温度 t 2’℃ 蒸汽发生器内蒸气温度 T 1 ℃ 普通管热流体进口端壁温 T W1 ℃ 普通管热流体出口端壁温 T W2 ℃ 普通管外蒸气温度 T ℃ 强化管热流体进口端壁温 T W1 ‘ ℃ 强化管热流体出口端壁温 T W2 ’ ℃ 强化管外蒸气温度T ’℃3 基本原理：间壁式换热器：冷流体之间有一固体壁面，两流体分别在固体壁面的两侧流动，两流体不直接接触，通过固体壁面进行热量交换。
【2017年整理】实验五对流传热系数
实验五对流传热系数的测定一、实验目的1．学会对流传热系数的测定方法。
2．测定空气在圆形直管内(或螺旋槽管内)的强制对流传热系数，并把数据整理成准数关联式，以检验通用的对流传热准数关联式。
3．了解影响对流传热系数的因素和强化传热的途径。
二、实验内容测定不同空气流量下空气和水蒸汽在套管换热器中的进、出口温度，求得空气在管内的对流传热系数。
三、基本原理1．准数关联式对流传热系数是研究传热过程及换热器性能的一个很重要的参数。
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目的，这种传热过程是冷热流体通过固体壁面（传热元件）进行的热量交换，由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所组成。
由传热速率方程式知，单位时间、单位传热面所传递的热量为q=K(T-t) （5—1）而对流传热所传递的热量，对于冷热流体可由牛顿定律表示q=αh·(T-T w1) （5—2）或q=αc·(t w2-t) （5—3）式中q———传热量，W/m2；α———给热系数，W/m2·T———热流体温度，℃；t———冷流体温度，℃；T w1、t w2———热、冷流体侧的壁温，℃；下标：c——冷侧h——热侧。
由于对流传热过程十分复杂，影响因素极多，目前尚不能通过解析法得到对流传热系数的关系式，它必须由实验加以测定获得各影响因素与对流传热系数的定量关系。
为了减少实验工作量，采用因次分析法将有关的影响因素无因次化处理后组成若干个无因次数群，从而获得描述对流传热过程的无因次方程。
在此基础上组织实验，并经过数据处理得到相应的关系式，如流体在圆形（光滑）直管中做强制对流传热时传热系的变化规律可用如下准数关联式表示N u=CR e m P r n(5—4)Ndu=αλ(5—5)R du dw A e ==ρμμ(5—6) 式中 N u ———努塞尔特准数；R e ———雷诺准数；P r ———普兰特准数；w ———空气的质量流量， Kg /s ；d ———热管内径， m ；A ———换热管截面积， m 2；μ———定性温度下空气的粘度， Pa ·S ；λ———定性温度下空气的导热系数， W /(m ·℃)；α———对流传热系数， W /(m 2·℃)。
实验8 空气横掠单管强迫对流换热系数测定实验
实验8 空气横掠单管强迫对流换热系数测定实验一、实验目的1. 测算空气横掠单管时的平均换热系数h 。
2. 测算空气横掠单管时的实验准则方程式13Re Pr nNu C =⋅⋅。
3. 学习对流换热实验的测量方法。
二、实验原理 1对流换热的定义对流换热是指在温差存在时，流动的流体与固体壁面之间的热量传递过程。
2、牛顿冷却公式根据牛顿冷却公式可以测算出平均换热系数h 。
即：h=)(f W t t A Q-Q A t=⋅∆ w/m 2·K （8-1）式中：Q — 空气横掠单管时总的换热量， W ； A — 空气横掠单管时单管的表面积，m2;w t — 空气横掠单管时单管壁温 ℃；f t — 空气横掠单管时来流空气温度 ℃；t ∆— 壁面温度与来流空气温度平均温差，℃；3、影响h 的因素1）.对流的方式： 对流的方式有两种； （1）自然对流 （2）强迫对流 2）.流动的情况：流动方式有两种；一种为雷诺数Re<2200的层流，另一种为Re>10000的紊流。
Re — 雷诺数， Re vud =， 雷诺数Re 的物理定义是在流体运动中惯性力对黏滞力比值的无量纲数。
上述公式中，d —外管径（m ），u —流体在实验测试段中的流速（m/s ），v —流体的运动粘度（㎡/s ）。
3）.物体的物理性质： Pr — 普朗特数，Pr=αν= cpμ/k 其中α为热扩散率, v 为运动粘度, μ为动力粘度；cp 为等压比热容；k 为热导率； 普朗特数的定义是：运动粘度与导温系数之比 4).换面的形状和位置 5).流体集体的改变 相变换热 ：凝结与沸腾4、对流换热方程的一般表达方式强制对流：由外力（如：泵、风机、水压头）作用所产生的流动 强迫对流公式为(Re,Pr)Nu f =自然对流：流体因各部分温度不同而引起的密度差异所产生的流动。
自然对流公式为Nu=f （Gr ，Pr ） 1）.Re=vul =雷诺数Re 的定义是在流体运动中惯性力对黏滞力比值的无量纲数Re=UL/ν 。
对流传热系数实验报告
一、实验目的1. 了解对流传热的基本原理，掌握对流传热系数的测定方法。
2. 掌握牛顿冷却定律的应用，通过实验验证其对流传热系数的计算公式。
3. 分析影响对流传热系数的因素，如流体速度、温度差、流体性质等。
二、实验原理对流传热系数是指单位时间内，单位面积上流体温度差为1℃时，单位面积上传递的热量。
牛顿冷却定律描述了对流传热过程，即：Q = h A (T1 - T2)式中：Q ——传热量（W）h ——对流传热系数（W/(m²·K)）A ——传热面积（m²）T1 ——高温流体温度（℃）T2 ——低温流体温度（℃）根据牛顿冷却定律，可以通过实验测量传热量、传热面积、流体温度差，从而计算出对流传热系数。
三、实验仪器与材料1. 套管换热器2. 温度计3. 流量计4. 计时器5. 计算器6. 水和空气四、实验步骤1. 准备实验仪器，连接套管换热器、温度计、流量计等。
2. 在套管换热器内注入水，打开冷却水阀门，调节流量至预定值。
3. 在套管换热器外通入空气，调节风速至预定值。
4. 同时打开加热器和冷却水阀门，使水加热至预定温度，空气冷却至预定温度。
5. 记录开始加热和冷却的时间，观察温度变化。
6. 当温度变化稳定后，记录温度计的读数，计算温度差。
7. 关闭加热器和冷却水阀门，停止实验。
五、实验数据与处理1. 记录实验数据，包括水温度、空气温度、流量、时间等。
2. 根据牛顿冷却定律计算传热量Q：Q = m c ΔT其中，m为水的质量流量（kg/s），c为水的比热容（J/(kg·K)），ΔT为温度差（K）。
3. 计算对流传热系数h：h = Q / (A ΔT)六、实验结果与分析1. 根据实验数据，计算对流传热系数h，并与理论值进行比较。
2. 分析实验结果，探讨影响对流传热系数的因素。
3. 分析实验误差，总结实验经验。
七、结论通过对对流传热系数的测定实验，掌握了对流传热的基本原理和牛顿冷却定律的应用。
化工原理传热实验报告
化工原理传热实验报告实验目的，通过传热实验，掌握传热原理，了解传热过程中的热阻和传热系数的测定方法，掌握传热表面积的计算方法。
一、实验原理。
传热是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程。
在传热过程中，热量的传递方式有对流、传导和辐射三种。
本实验主要研究对流传热。
二、实验仪器和设备。
1. 传热实验装置。
2. 温度计。
3. 计时器。
4. 水槽。
5. 水泵。
三、实验步骤。
1. 将水加热至一定温度，保持恒温。
2. 将试验管装入传热实验装置中，打开水泵，使水流通过试验管。
3. 记录试验管的进口和出口水温，以及进口和出口水的流量。
4. 根据实验数据计算出传热系数和传热表面积。
四、实验数据处理。
1. 根据实验数据计算出传热系数和传热表面积。
2. 绘制传热系数与雷诺数的关系曲线。
五、实验结果分析。
根据实验结果，我们可以得出传热系数与雷诺数呈线性关系，传热系数随雷诺数的增大而增大。
传热表面积的计算结果与实际情况相符合。
六、实验结论。
通过本次传热实验，我们深入了解了传热原理，掌握了传热系数和传热表面积的计算方法，提高了实验操作能力和数据处理能力。
七、实验总结。
传热实验是化工原理课程中的重要实践环节，通过实验操作，我们不仅学到了理论知识，更加深了对传热原理的理解。
在今后的学习和工作中，我们将继续努力，不断提高自己的实验能力和科研能力。
通过本次传热实验，我们对传热原理有了更深入的了解，掌握了传热系数和传热表面积的计算方法，提高了实验操作能力和数据处理能力。
希望通过这篇实验报告，能够对大家有所帮助，也希望大家能够在今后的学习和工作中继续努力，不断提高自己的实验能力和科研能力。
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mt 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 =20mm 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t 2，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 '=。
对流传热系数测定实验.doc
对流传热系数测定实验.doc实验目的：1.测定水在圆管内的对流传热系数。
2.熟悉实验过程和方法，掌握实验技能。
实验原理：对流传热是指在流体内部，由于温度差而发生的热量传递过程。
负责传热的机构是流体内的对流，它能有效地加快热量的传递。
圆管内加热相当于给液体部分加热，液体受热变得稀薄，流动影响整个管道，使得流体相对速度增加，对流热传导增强，同时散热增大。
对流传热系数，以水作为样品，可得公式如下：V=λ(ρ 2-ρ1)gL^3/μQ其中：V 水流速λ 对流传热系数ρ1 密度ρ2 受热稀薄液体的密度g 重力加速度L 热交换区段的长度μ 动力粘度系数Q 加热量测量方法：以恒流供热方式加热，用热电偶及温度计测量流体进入和流出处的温度，并通过流量表测量流体流量。
最后，利用以上数据及传热计算公式计算对流传热系数。
实验过程：1.组装好实验装置。
2.调节水流量，打开恒温水浴，调节温度至稳定后，进一步调节流量，直到流量稳定。
3.测量流体进入和流出处的温度，测量流体流量，并记录数据。
实验记录：表一流体进出口温度及温度差（数据保留两位小数）进口温度45.20°C 流量计温度差 6.95°C表二流量及所用时间流量（L/min）时间（s）0.50 55.110.60 48.781.10 23.61采用已有数据计算出对流传热系数的值如下：ρ1 998kg/m³μ 1.004×10^{-3}N/s·m²Q 0.293WL 0.15mλ 195.44W/(m²·K)实验结果：本次实验得到了水在圆管内的对流传热系数λ=195.44W/(m²·K)。
化工原理实验报告传热
实验名称：传热膜系数测定实验实验日期：2023年X月X日实验地点：化工实验教学中心实验目的：1. 理解传热的基本原理，包括热传导、对流传热和辐射传热。
2. 掌握传热膜系数的测定方法及其影响因素。
3. 熟悉传热实验装置的操作与使用。
4. 提高实验数据处理和分析能力。
实验原理：传热是指热量从高温区域传递到低温区域的过程。
传热的基本方式有三种：热传导、对流传热和辐射传热。
1. 热传导：热量通过固体材料从高温区域传递到低温区域。
傅里叶定律描述了热传导的规律，即热传导速率与温度梯度成正比，与材料的导热系数和截面积成正比。
2. 对流传热：热量通过流体（如空气、水）从高温区域传递到低温区域。
牛顿冷却定律描述了对流传热的规律，即对流传热速率与传热系数、温差和传热面积成正比。
3. 辐射传热：热量通过电磁波从高温区域传递到低温区域。
四次方定律描述了辐射传热的规律，即辐射传热速率与物体表面温度的四次方成正比。
本实验主要研究对流传热，即流体（如空气）在管道内流动时，与管道壁面之间的热量交换。
实验装置与仪器：1. 套管换热器2. 热电偶3. 数据采集与控制软件4. 计算器实验步骤：1. 将套管换热器安装好，并连接好热电偶和传感器。
2. 调节加热器，使管道内流体温度达到预定值。
3. 打开风机，使流体在管道内流动。
4. 采集流体进出口温度、管道壁面温度等数据。
5. 利用数据采集与控制软件对数据进行处理和分析。
实验结果与分析：1. 传热膜系数的测定：根据实验数据，计算出传热膜系数。
2. 影响传热膜系数的因素：分析流体流速、温度、管道直径等因素对传热膜系数的影响。
3. 强化传热的途径：探讨如何通过改变流体流速、增加管道表面积、使用高效传热材料等方法来提高传热效率。
实验结论：1. 通过本实验，掌握了传热的基本原理和传热膜系数的测定方法。
2. 理解了影响传热膜系数的因素，并提出了强化传热的途径。
3. 提高了实验数据处理和分析能力。
实验总结：本实验是一次成功的传热实验，通过实验，我们对传热的基本原理和传热膜系数的测定方法有了更深入的了解。
浙江大学化工原理实验---横管对流传热系数测定实验报告分析
实验报告课程名称：过程工程原理实验（乙） 指导老师： 杨国成 成绩：__________________ 实验名称：传热综合实验 实验类型：工程实验 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得横管对流传热系数的测定1 实验目的：1.1 掌握空气在普通和强化传热管内的对流传热系数的测定方法，了解影响传热系数的因素和强化传热的途径。
1.2 把测得的数据整理成nB N Re u 形式的准数方程式，并与教材中相应公式进行比较。
1.3 了解温度、加热功率、空气流量的自动控制原理和使用方法。
2 装置与流程：2.1 实验装置如图1所示：专业：姓名： 学号：日期： 2015.12.04 地点： 教十1206图1.装置示意图2.2 流程介绍：实验装置由蒸汽发生器、孔板流量变送器、变频器、套管换热器及温度传感器、智能显示仪等构成。
空气—水蒸气换热流程：来自蒸汽发生器的水蒸气进入套管换热器，与被风机抽进的空气进行热交换，冷凝水经排出阀排入盛水装置。
空气经孔板流量计进入套管换热管内（紫铜管），流量通过变频器调节电机转速达到自动控制，热交换后从风机出口排出。
本实验中，普通管和强化管实验通过管路上的切换阀门进行切换。
2.3 横管对流传热系数测定实验数据符号说明表：名称符号 单位 备注冷流体流量 V紫铜管规格：Φ19mm ×1.5mm ， 即内径为16mm ， 有效长度为1020mm ， 冷流体流量范围： 3~18 m^3/h冷流体进口温度 t 1 ℃ 普通管冷流体出口温度 t 2 ℃ 强化管冷流体出口温度 t 2’℃ 蒸汽发生器内蒸气温度 T 1 ℃ 普通管热流体进口端壁温 T W1 ℃ 普通管热流体出口端壁温 T W2 ℃ 普通管外蒸气温度 T ℃ 强化管热流体进口端壁温 T W1 ‘ ℃ 强化管热流体出口端壁温 T W2 ’ ℃ 强化管外蒸气温度T ’℃3 基本原理：间壁式换热器：冷流体之间有一固体壁面，两流体分别在固体壁面的两侧流动，两流体不直接接触，通过固体壁面进行热量交换。
对流传热实验报告
太原理工大学
化工原理实验报告实验名称：对流传热系数的测定
一、实验预习（30分）
1．实验装置预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩
2．实验仿真预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩
3．预习报告（10分）
指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩
（1）实验目的
（2）实验原理
（3）实验装置与流程：将本实验的主要设备、仪器和仪表等按编号顺序添入图下面的相应位置：
10
对流传热实验装置流程图
1．2．3．
4．5．6．
7．8．9．
10．11．12．
13．
（4）简述实验所需测定参数及其测定方法：（5）实验操作要点：
二、实验操作及原始数据表(30分)
指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩三、数据处理结果(10分)
四、 计算举例（并绘出图形 20分）
表2
110
100
1000
10000100000
R e
N u
五、结果分析(10分)
1．蒸气冷凝传热过程中，若有不凝性气体存在对传热有何影响？应采取什么措施？
2．实验过程中，冷凝水如不及时排走会产生什么影响？
3．实验装置中，光滑管（粗糙管）变成粗糙管（光滑管）时，对实验结果有何影响？。
自由对流横管管外放热系数测定
自由对流横管管外放热系数测定一、实验目的1.了解空气沿管表面自由运动放热的实验方法，巩固课堂上学过的知识；2.测定单管的自由运动放热系数α；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，所以对流换热量与辐射换热量之差，即[][]2(1)()(2)/(3)()r c c W f c W f Q Q Q IV W Q F t t W Q W m c F t t αα=+==−⎡⎤=°⎣⎦−LL LL LL Q---换热量[W] Q---辐射换热量[W] Q---对流换热量[W] I ---加热电流[A] V ---加热电压[V]α---自由运动放热系数[W/m 2.℃]F---圆管表面积[m 2]，F=d L ,d 与L 分别为圆管的外径和长度； t w ---圆管表面平均温度[℃] t f ---室内空气平均温度[℃])4(])100()100[()()(44L L f W f w f w T T t t C t t F IV −−⋅−−=εαε---试管表面黑度 C e ---黑体的辐射热系数 T w ---管壁平均温度[℃] T f ---室内空气温度[℃]根据相似理论，对于自由对流放热，努谢尔特数Nu 是葛拉晓夫数Gr、普朗特数Pr 的函数即)(r r U P G f N ×=可表示成nr r P G c Nu )(×=…………………………………………………………………………….（5） 定性温度为流体与壁面的平均温度)(21f w m t t t +=，定性尺寸为管子直径。
其中c 、n 是通过实验所确定的常数。
为了确定上述关系的具体形式，根据所测数据和计算结果求得准则数：Nu=ad/λ Gr=VBd 3 / v 2Pr 、B 、λ、v 物性参数由定性温度从教科书中查出改变工况（加热量），可求得一组准则数，把几组数据在对数坐标纸上得到一Nu 为纵坐标、以Gr 、Pr 为横坐标的一系列点，画一条直线，使大多数点落在这条直线上或周围，根据：lgNu=lgc+nlg(G r×Pr ) 即 Y=A+nX (6)图一、确定参数之间指数关系图这条直线的斜率即为n ，n=tg φ---直线与横坐标之间夹角φ的正切。
对流传热系数的测定实验报告
对流传热系数的测定实验报告对流传热系数的测定实验报告一、引言热传导是物质内部热量传递的一种方式，而对流传热是物质表面与流体之间热量传递的一种方式。
对流传热系数是衡量对流传热能力的重要参数，它与流体性质、流动状态、表面特性等因素密切相关。
本实验旨在通过测定不同流体在不同流动状态下的对流传热系数，探究其变化规律。
二、实验装置和方法实验装置主要包括热传导仪、热电偶、温度计、流量计等。
在实验过程中，我们选择了水和空气作为流体介质，分别进行了静止状态和流动状态下的测定。
三、实验结果与分析1. 静止状态下的测定首先，我们将热传导仪放入水中，使其温度稳定在一定值。
然后，通过热电偶和温度计测定水的表面温度和流体温度。
根据实验数据，我们计算得到了水的对流传热系数。
接着，我们将热传导仪放入空气中，同样进行了温度测定。
通过对比水和空气的对流传热系数，我们发现空气的对流传热系数要远小于水的对流传热系数。
这是因为水的导热性能较好，能够更有效地传递热量。
2. 流动状态下的测定接下来，我们改变了实验装置，使流体产生流动。
通过调节流量计和阀门，我们控制了水的流速，并进行了温度测定。
根据实验数据，我们计算得到了不同流速下的对流传热系数。
通过对比不同流速下的对流传热系数，我们发现随着流速的增加，对流传热系数也随之增加。
这是因为流速的增加会增加流体与表面的接触面积，从而增加热量传递的效率。
四、实验误差分析在实验过程中，由于设备精度和操作技巧等因素的限制，可能会引入一定的误差。
例如，温度测量时由于热电偶的位置不准确或者温度计的示数偏差，都会对最终的结果产生影响。
此外，实验中还存在着一些难以控制的因素，比如流体的湍流程度、表面粗糙度等。
这些因素的变化也会对对流传热系数的测定结果造成一定的影响。
五、实验结论通过本实验的测定，我们得出了以下结论：1. 对流传热系数与流体介质的性质密切相关，导热性能较好的介质对流传热系数较大。
2. 对流传热系数与流体流动状态有关，流速的增加会使对流传热系数增加。
对流传热实验实验报告
实验三 对流传热实验一、实验目的1.掌握套管对流传热系数i α的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解，应用线性回归法，确定关联式4.0Pr Re m A Nu =中常数A 、m 的值；2.掌握对流传热系数i α随雷诺准数的变化规律； 3．掌握列管传热系数Ko 的测定方法。
二、实验原理㈠ 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的测定在该传热实验中，冷水走内管，热水走外管。
对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律，用实验来测定iii S t Q ⨯∆=α （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；t ∆—内壁面与流体间的温差，℃。
t ∆由下式确定： 221t t T t w +-=∆ （2） 式中：t 1，t 2 —冷流体的入口、出口温度，℃；T w —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。
管内换热面积： i i i L d S π= （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：)(12t t Cp W Q m m i -= （4）其中质量流量由下式求得：3600mm m V W ρ=（5） 式中：m V —冷流体在套管内的平均体积流量，m 3 / h ； m Cp —冷流体的定压比热，kJ / (kg ·℃)； m ρ—冷流体的密度，kg /m 3。
m Cp 和m ρ可根据定性温度t m 查得，221t t t m +=为冷流体进出口平均温度。
t 1，t 2， T w ， m V 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 m A Nu Pr Re =. （6）其中： i i i d Nu λα=， m m i m d u μρ=Re ， mmm Cp λμ=Pr 物性数据m λ、m Cp 、m ρ、m μ可根据定性温度t m 查得。
对流给热系数测定实验报告
实验名称:对流给热系数测定实验一、实验目的1.测定水蒸汽在圆直水平管外冷凝给热系数α0及冷流体(空气或水)在圆直水平管内的强制对流给热系数αi。
2.观察水蒸汽在圆直水平管外壁上的冷凝状况。
3 掌握热电阻测温方法。
4 掌握计算机自动控制调节流量的方法。
5 了解涡轮流量传感器和智能流量积算仪的工作原理和使用方法。
6 了解电动调节阀压力传感器和变频器的工作原理和使用方法。
7 掌握化工原理实验软件库的使用。
二、实验装置流程示意图及实验流程简述水蒸汽自蒸汽发生器途经阀、阀由蒸汽分布管进入套管换热器的环隙通道, 冷凝水由阀、阀排入水沟。
冷流体水或来自由变频器控制的旋涡气泵产生的空气依次经过阀或电动调节阀、涡轮流量计、水或空气流量调节阀进入套管换热器的内管, 被加热后排入下水道或放空。
三、简述实验操作步骤及安全注意事项空气~水蒸汽系统1.开启电源。
依次打开控制面板上的总电源、仪表电源。
2.启动旋涡气泵.调节手动调节阀使风量最大。
3.排蒸汽管道的冷凝水。
打开阀、阀, 排除套管环隙中积存的冷凝水, 然后适当关小阀, 注意阀不能开得太大, 否则蒸气泄漏严重。
4.调节蒸汽压力。
打开阀, 蒸汽从蒸汽发生器沿保温管路流至阀；慢慢打开阀, 蒸汽开始流入套管环隙并对内管的外表面加热, 控制蒸汽压力稳定在0.02MPa.不要超过0.05MPa, 否则蒸汽不够用。
5.分别测定不同流量下所对应的温度。
当控制面板上的巡检仪显示的11个温度、压力数据及智能流量积算仪上显示的空气流量稳定后，记录下最大空气流量下的全部的温度、压力、流量数据。
然后再调节阀，分别取最大空气流量的1/2及1/3，分别记录下相应流量下的稳定的温度和压力数据，这样总共有3个实验点。
6.实验结束后，关闭蒸汽阀和阀，关闭仪表电源及总电源。
水~水蒸汽系统操作步骤、方法基本上同空气~水蒸汽体系一样, 只是冷流体由空气改为冷水, 实验点仍然取3个。
注意事项1 一定要在套管换热器内管输入以一定量的水或空气, 方可开启蒸汽阀门, 且必须在排除蒸汽管线上原积存的冷凝水后, 才可把蒸汽通入套管换热器中。
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实验报告课程名称：过程工程原理实验（乙） 指导老师： 杨国成 成绩：__________________ 实验名称：传热综合实验 实验类型：工程实验 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得横管对流传热系数的测定1 实验目的：1.1 掌握空气在普通和强化传热管内的对流传热系数的测定方法，了解影响传热系数的因素和强化传热的途径。
1.2 把测得的数据整理成nB N Re u 形式的准数方程式，并与教材中相应公式进行比较。
1.3 了解温度、加热功率、空气流量的自动控制原理和使用方法。
2 装置与流程：2.1 实验装置如图1所示：图1.装置示意图专业：姓名： 学号：日期： 2015.12.04地点： 教十12062.2 流程介绍：实验装置由蒸汽发生器、孔板流量变送器、变频器、套管换热器及温度传感器、智能显示仪等构成。
空气—水蒸气换热流程：来自蒸汽发生器的水蒸气进入套管换热器，与被风机抽进的空气进行热交换，冷凝水经排出阀排入盛水装置。
空气经孔板流量计进入套管换热管内（紫铜管），流量通过变频器调节电机转速达到自动控制，热交换后从风机出口排出。
本实验中，普通管和强化管实验通过管路上的切换阀门进行切换。
2.3 横管对流传热系数测定实验数据符号说明表：名称符号 单位 备注冷流体流量 V紫铜管规格： Φ19mm ×1.5mm ， 即内径为16mm ， 有效长度为1020mm ， 冷流体流量范围： 3~18 m^3/h冷流体进口温度 t 1 ℃ 普通管冷流体出口温度 t 2 ℃ 强化管冷流体出口温度 t 2’℃ 蒸汽发生器内蒸气温度 T 1 ℃ 普通管热流体进口端壁温 T W1 ℃ 普通管热流体出口端壁温 T W2 ℃ 普通管外蒸气温度 T ℃ 强化管热流体进口端壁温 T W1 ‘ ℃ 强化管热流体出口端壁温 T W2 ’ ℃ 强化管外蒸气温度T ’℃3 基本原理：间壁式换热器：冷流体之间有一固体壁面，两流体分别在固体壁面的两侧流动，两流体不直接接触，通过固体壁面进行热量交换。
本装置主要研究汽—气综合换热，包括普通管和强化管。
其中，水蒸气空气通过紫铜管间接换热，空气走紫铜管内，水蒸气走紫铜管外，采用逆流换热。
所谓强化管，是在紫铜管内加了弹簧，增大了绝对粗糙度，进而增大了空气流动的湍流程度，使换热效果更明显。
3.1 空气在传热管内对流传热系数的测定间壁式传热过程由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所组成，如图2：TbTW twt图2.间壁式传热过程示意图间壁式传热元件在传热稳定后，有公式：（1） 式中： Q — 传热量，W ；m1 — 热流体质量流量，kg/s ；Cp1 — 定性温度下热流体比热，J/(kg ·℃)； T1 — 热流体进口温度，℃； T2 — 热流体出口温度，℃； m2 — 冷流体质量流量，kg/s ；Cp2 — 定性温度下冷流体比热，J/(kg ·℃)； t1 — 冷流体进口温度，℃； t2 — 冷流体出口温度，℃；α1 — 热流体与固体壁面的对流传热系数，W/()； A1 — 热流体测的传热面积，；(T-Tw)m — 热流体与固体壁面的对数平均温度，℃； α2 — 冷流体与固体壁面的对流传热系数，W/()； A2 — 冷流体测的传热面积，；(t-tw)m — 冷流体与固体壁面的对数平均温度，℃； K — 以传热面积A 为基准的总传热数，W/()； A — 传热面积，；Δt — 冷、热流体的对数平均温差，℃。
其中：'ρVV =2'm ρV =空气质量流量算法：— 空气之际体积流量，；— 空气在孔板处的密度，kg/。
本实验中即为空气在进口温度下对应的密度。
空气在无纸记录仪上记录的体积流量与空气流过孔板时候的密度有关。
考虑到实际过程中，空气的进口温度不是定值，为了处理上的方便，无纸记录仪上显示的体积流量是孔板处的空气密度为1 kg/时候读数，因此，如果空气的密度不等于该值，则空气的实际体积流量应按照下式进行校正。
（5）V — 无纸记录仪上显示的空气的体积流量，。
在本装置的套管换热器中，环隙内通水蒸气，紫铜管内通空气，水蒸气在紫铜管表面冷凝放热而加热空气。
当内管材料导热性能很好，即λ值很大，且管壁厚度较薄时，可以认为同一截面处换热管两侧壁温近似相等，即：， （6） 在传热达到稳定后，可得：（7）即：（8）实验中测定出紫铜管的壁温t W1和t W2 ；冷流体的进出口温度t 1和t 2 ，并查得t 平均=0.5(t 1+t 2)下冷流体对应的C p2以及实验用铜管的长度l 、内径d 2，A 2=πd 2l 和冷流体的质量流量m 2，即可计算出α2。
3.2 准数方程式对于流体在圆形直管内作强制湍流对流传热时，传热准数经验式为：（9）式中： —努赛尔数；—雷诺数； —普兰特数；对于流体是被空气冷却的情况，Pr ≈常数，n=0.3，式(9)可简化为：在双对数坐标中作图，找出直线斜率，即为方程的指数n 。
在直线上任取一点的函数值代入方程中，则可得到系数B 。
4 实验步骤：4.1 检查仪表、风机、蒸汽发生器及测温点是否正常； 4.2 蒸汽发生器灌水至接近最高点处；4.3 打开总电源开关、仪表电源开关，启动控制软件。
开启蒸汽发生器开始加热； 4.4 温度上升到水的沸点后，开启风机；4.5 选择普通管管路，与仪表显示一致后，通过控制软件上的“流量设定”，按12 m 3/h 、10 m 3/h 、8 m 3/h 、6 m 3/h 的数据改变冷流体的流量；4.6在每个实验点时，观察温度变化，特别注意冷流体出口温度的变化，等待系统稳定。
系统稳定后，冷流体出口温度不再有明显的变化时，点击读取数据按钮，保存得到该冷流体流量下的系统数据；4.7 完成普通管的测定后，切换到强化管，按第4.5、4.6两步相同的操作进行测定和数据的采集；4.8完成实验后，按序切断电加热器电源、水源，停风机，最后导出实验数据，关闭计算机。
5 实验数据记录和处理：5.1 基本参数：紫铜管规格：Φ19mm×1.5mm，即内径为16mm，A=0.050m2，有效长度为1020mm。
5.2 实验数据：冷流体进口温度/℃fAirTemp1 fAirTemp1 19.186 19.75 20 20 20.374 20.436 20.25冷流体出口温度/℃fAirTemp2 fAirTemp2 65.874 68.436 70.934 72.434 78.124 75.436 75.684冷流体流量(m3/h)fV fV 20.0055 14.7686 10.9605 7.99963 8.03193 12.6724 16.4429 蒸汽进口处壁温/℃fVaporTemp1 fVaporTemp1 102.124 102 102 101.812 101.934 102.812 102.812 蒸汽出口处壁温/℃fVaporTemp2 fVaporTemp2 102.374 102.434 102.25 102.124 101.374 102.124 102.124管外蒸汽温度/℃ai04 ai04 101.75 101.686 101.686 101.624 99.624 100.812 100.874 加热器汽相温度/℃fTemp fTemp 102.06 101.934 101.934 101.874 101.124 102 102管道名称iPipeName iPipeName 普通管1 普通管2 普通管3 普通管4 强化管1 强化管2 强化管35.3 数据处理：计算示例：以强化管第一组数据为例：t1=20.374 ℃ t2’=78.124℃ V=8.03193m ³/h T 1=101.124 ℃ TW1’=101.934℃ TW2’=101.374℃ T ’=99.624℃t1=20.374℃，空气的密度为1.2035 kg/m ³，空气平均温度40~50℃下空气热容为1005J/(kg ·K)，导热系数为0.0280/[W/(m ·K)]，空气粘度为1.94×10-5/Pa ·s.'ρVV ==2035.103193.8=7.3214m ³/h02'm ρV ==7.3214/3600*1.2035=0.002448 kg/sQ=)(m 122*2t t c p -=0.002448*1005*（78.124-20.374）=142.06 J/kg2w21w12w21w1m w t -t t -t ln)t -(t -)t -(t t -t =）（= [(20.374-101.934)-(78.124-101.374)]/ln[(20.374-101.934)/(78.124-101.374)]= 46.46℃ α2=mw *2122*2t)-(t )(m A t t c p - =142.06/0.051/46.46=59.95W/m2•KNu='*22λαd = 59.95*0.016/0.0280=34.26Re=μρ**d 2u =0.016*0.002448/（0.008*0.008*3.14*1.94）*105=1.005*104分别计算，得到如下表格在双对数坐标内做Nu~Re 图像为：普通管y = 0.0249x 0.763710100100010000100000ReN u系列1乘幂 (系列1)T W1/℃T W2/℃t 1/℃t 2/℃V ‘/(m 3/s) m 2/(Kg/s )Q/(J/k g)(t W -t )m /Kα/(W /m 2·K )Nu Re（104）管道类型102.124102.374 19.186 65.874 0.00506 0.00611 286.0356.57 99.14 56.66 2.509 普通管102 102.434 19.7568.436 0.00373 0.00450 220.10 54.616 79.0145.12 1.846 普通管 102 102.25 20 70.934 0.00277 0.00333 170.67 52.65 63.56 36.29 1.368 普通管 101.812 102.124 20 72.434 0.00202 0.00244128.66 46.84 49.06 28.01 1.002 普通管 101.934 101.374 20.374 78.124 0.00203 0.00245 142.06 46.46 59.95 34.26 1.005 强化管 102.812 102.124 20.436 75.436 0.00321 0.00386 213.36 49.41 84.67 48.35 1.584 强化管 102.812102.12420.2575.6840.004160.00501279.11 49.29 111.163.442.056强化管加强管y = 0.0135x 0.849110100100010000100000ReN u系列1乘幂 (系列1)6 实验结果分析： 6.1准数方程式：根据图像及双对数坐标下直线方程，可得： 对于普通管，有Nu=7637.0e 0249.0R ； 对于强化管，有Nu=8491.0e0135.0R 。