传热膜系数实验报告
管内强制对流传热膜系数的测定实验报告
管内强制对流传热膜系数的测定实验报告一、实验目的本实验旨在通过实验测定管内强制对流传热膜系数，并掌握传热膜系数的测定方法和技术。
二、实验原理管内强制对流传热是指在管内流体中，由于流体的运动而产生的传热现象。
传热过程中，液体或气体与固体表面接触时，会因为温度差而发生传热。
在强制对流条件下，由于流体的动力作用，会增加固体表面附近的液体或气体的速度，从而增加了固体表面附近的换热系数。
本实验采用垂直放置的管道，在管道内通过水来进行强制对流传热。
通过测量水进出口温度差、水流量以及管道内壁温度差等参数，计算出管内强制对流传热膜系数。
三、实验器材1. 垂直放置的导热试件2. 水泵和水箱3. 流量计和温度计等测试仪器四、实验步骤1. 将导热试件放入垂直放置的试件支架中，并连接好进出水管道。
2. 打开水泵，调整水流量，使其稳定在一定范围内。
3. 测量进口和出口水温，并计算出温度差。
4. 测量导热试件内壁的温度差。
5. 根据测量得到的参数，计算出管内强制对流传热膜系数。
五、实验结果分析通过实验测量和计算，得到了不同条件下的管内强制对流传热膜系数。
根据实验结果可以发现，在相同的流速下，传热系数随着壁温度差的增大而增大。
这是因为在强制对流条件下，液体或气体与固体表面接触时，会因为温度差而发生传热。
当壁温度差增大时，液体或气体与固体表面接触的面积增大，从而增加了换热系数。
六、实验误差分析本实验中可能存在的误差主要来自于以下几个方面：1. 测量仪器误差：如温度计、流量计等仪器精度限制；2. 实验环境误差：如室内温度变化、水泵压力变化等；3. 实验操作误差：如读数不准确、流量控制不稳定等。
七、实验结论本实验通过测量水进出口温度差、水流量以及管道内壁温度差等参数，计算出管内强制对流传热膜系数。
实验结果表明，在相同的流速下，传热系数随着壁温度差的增大而增大。
本实验为管内强制对流传热膜系数的测定提供了一种简单有效的方法和技术。
传热膜系数测定
传热膜系数测定实验一、报告摘要在工业生产中，要实现热量的交换，须采用一定的设备，此种交换的设备称为换热器。
化工生产中所指的换热器，常指间壁式换热器，它利用金属壁将冷、热两种流体间隔开，热流体将热传到壁面的另一侧（对流传热），通过坚壁内的热传递再由间壁的另一侧将热传递给冷流体。
从而使热流体物流被冷却，冷流体被加热，满足化工生产中对冷物流或热物流温度的控制要求。
对流传热的核心问题是求算传热膜系数 ，本实验中，可用图解法和最小二乘法计算准数关联式中的指数m 、n 和系数A 。
二、目的及任务1. 掌握传热膜系数的测定方法；2. 测定强化与非强化传热过程中，传热膜系数准数关联式的系数A 和指数m 、n ；3. 测定套管换热器的静压损失与雷诺准数的关系；4. 通过实验提高对传热膜系数准数关联式的理解，并分析影响传热膜系数的因素，了解工程上强化传热的措施。
三、基本原理对流传热的核心问题是求算传热膜系数 ，当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为：p n m Gr A Nu ⋅⋅⋅=Pr Re对于强制湍流而言，Gr 准数可以忽略，故 n m A Nu Pr Re ⋅⋅= 本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关联式中的指数m 、n 和系数A 。
用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量Re 和Pr 分别回归。
本实验可简化上式，即取n ＝0.4（流体被加热）。
这样，上式即变为单变量方程，在两边取对数，即得到直线方程：Re lg lg Prlg 4.0m A Nu +=在双对数坐标中作图，找出直线斜率，即为方程的指数m 。
在直线上任取一点的函数值代入方程中，则可得到系数A ，即：m Nu A RePr 4.0⋅= 用图解法，根据实验点确定直线位置有一定的人为性。
而用最小二乘法回归，可以得到最佳关联结果。
应用微机，对多变量方程进行一次回归，就能同时得到A 、m 、n 。
对于方程的关联，首先要有Nu 、Re 、Pr 的数据组。
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。
实验3化工原理实验传热膜系数的测定
实验3化工原理实验传热膜系数的测定引言：传热膜系数是衡量传热效果的一个重要参数。
在化工工程中，准确测定传热膜系数对于设计和优化传热设备具有重要意义。
本实验旨在通过实验方法测定传热膜系数。
材料与方法：材料：水、试验设备、温度计仪器设备：传热装置、恒温器、温度计、流量计实验步骤：1.接通电源，打开恒温器，使其内部温度稳定在所需温度。
2.打开冷水和热水进水阀门，调节流量计开度至所需流量。
3.记录冷水、热水的入口和出口温度，并计算平均温度。
4.根据冷水和热水的平均温度与进出口温差，计算传热膜系数。
结果与讨论：实验中，我们进行了多组实验数据的测定，并计算了传热膜系数。
以下是两组实验结果的示例数据：实验1：冷水入口温度：20℃冷水出口温度：25℃热水入口温度：70℃热水出口温度：40℃冷水平均温度：22.5℃热水平均温度：55℃冷水和热水的进出口温差：2.5℃传热膜系数：10W/(m²·℃)实验2：冷水入口温度：15℃冷水出口温度：28℃热水入口温度：75℃热水出口温度：30℃冷水平均温度：21.5℃热水平均温度：52.5℃冷水和热水的进出口温差：3℃传热膜系数：15W/(m²·℃)通过多组实验数据的测定，我们可以发现传热膜系数与温差成正比例关系。
我们可以根据实验结果得到传热膜系数与温差的经验公式：q=KΔT，其中q为传热膜系数，ΔT为温差，K为比例常数。
结论：通过化工原理实验传热膜系数的测定，我们可以得到传热膜系数与温差的关系，并可以根据实验数据计算传热膜系数。
得到的实验结果可以在化工工程的传热设备设计和优化中起到重要的指导作用。
传热摸系数测定实验报告
传热摸系数测定实验报告摘要：本实验旨在通过测定不同材料的传热摸系数，探究材料对热传导的影响，并了解不同材料的传热性能。
实验使用了热传导实验装置，以纸板、木材和铝板作为测试材料，通过测量不同材料的温度变化和时间，计算得出材料的传热摸系数。
结果显示，铝板的传热摸系数最高，其次是木材，而纸板的传热摸系数最低。
引言：传热是物质中热量传递的过程，了解材料的传热性能对于研究热力学和物质的热传输具有重要意义。
传热摸系数是描述材料传热性能的重要参数，它反映了材料传导热量的能力。
本实验旨在通过测定不同材料的传热摸系数，探究材料对热传导的影响，并了解不同材料的传热性能。
实验方法：1.实验装置：实验中使用了一个热传导实验装置，包括加热器、测温仪和测试材料。
2.测试材料：选取了纸板、木材和铝板作为测试材料。
3.实验步骤：a.将测试材料依次放置在加热器上。
b.打开加热器，使其加热到一定温度。
c.使用测温仪测量测试材料的温度，记录下随时间的变化。
d.根据温度变化和时间数据，计算传热摸系数。
实验结果：通过对纸板、木材和铝板的传热摸系数测定，我们得到了如下结果：1.纸板的传热摸系数为x.x W/(m·K)。
2.木材的传热摸系数为x.x W/(m·K)。
3.铝板的传热摸系数为x.x W/(m·K)。
讨论与结论：根据实验结果可以得出以下结论：1.铝板的传热摸系数最高，说明铝板具有良好的传热性能，适合作为散热材料或导热器材。
2.木材的传热摸系数次之，说明木材的传热性能较好，常用于保温材料或隔热材料。
3.纸板的传热摸系数最低，说明纸板的传热性能较差，不适合作为导热材料。
本实验通过测定不同材料的传热摸系数，揭示了不同材料的传热性能差异。
通过对材料传热性能的了解，可以为热工学和热传导理论提供实验数据支持，同时也为材料选择和设计提供了参考依据。
结语：通过本次实验，我们深入了解了传热摸系数的测定方法和材料的传热性能。
化工原理传热膜系数测定实验报告
北京化工大学化工原理实验报告实验名称：传热膜系数测定实验班级：化工1305班姓名：张玮航学号： 2013011132 序号： 11同组人：宋雅楠、陈一帆、陈骏设备型号：XGB型旋涡气泵及ASCOM5320型压力传感器第4套实验日期： 2015-12-17一、实验摘要首先.本实验让空气走内管.蒸汽走环隙.采用由XGB 型漩涡气泵风机、ASCOM5320型压力传感器、孔板流量计、蒸汽发生器等组成的自动化程度较高的装置.由人工智能仪来读取所有温度和压差等参数.用计算机软件实现数据的在线采集与控制。
其次.由所得数据分别求得了正常条件和加入静态混合器后的强化条件下的对流传热膜系数α.再通过作图.使用图解法确定了传热膜系数准数关系式Re Pr m n Nu A =（n=0.4）中的系数A 和指数m 后.在双对数坐标纸中作出了0.4/Pr Re Nu 的关系曲线。
最后.整理出了流体在圆管内做强制湍流流动的传热膜系数准数半经验关联式.并与公认的关联式进行了比较。
关键词：传热膜系数K 、雷诺数Re 、努赛尔准数Nu 、普朗特数Pr 、图解法二、实验目的1、掌握传热膜系数α及传热系数K 的测定方法： （1）测定空气在圆管内作强制湍流时的给热系数α1 （2）测定加入静态混合器后空气的强制湍流给热系数α1’2、通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数A 和指数m 、n 的方法；3、通过实验提高对准数关系式的理解.将实验所得结果与公认的关联式进行比较.分析影响α的因素.了解工程上强化传热的措施。
三、实验原理间壁式传热过程可分为三个过程：第一、由热流体对固体壁面的对流传热.第二、固体壁面的热传导.第三、固体壁面对冷流体的对流传热。
当流体无相变时的对流传热准数关系式可由量纲分析法写为：Re Pr m n p Nu A Gr =对于强制湍流而言.Gr 数可忽略.进行简化后：Re Pr m n Nu A =在本文中.采用Excel 软件对上述准数关系式中的指数m 、n 和系数A 进行计算机求解。
气体传热膜系数测定实验报告
气体传热膜系数测定实验报告今天咱们聊聊气体传热膜系数的测定实验，真的是个让人又爱又恨的话题。
说实话，气体传热膜系数听起来挺高大上的，实际上也就是研究气体是如何传递热量的。
这就像你在冬天打开暖气，房间慢慢变暖，哎，你感受到了温暖，但其实热量是通过空气传递的嘛。
哇，科学的魅力真是无处不在呀！我们这次实验可不是光在书本上抠数据，真的是亲自上阵。
我们得准备一套设备，这可不是随便找几样东西凑合的。
这套设备有些复杂，像是一个小实验室，里面有管子、热源、传感器，简直像个科学家的小玩具。
开工之前，大家的心情都特别激动，毕竟动手实验总是比坐在教室里听讲要有趣得多嘛。
然后，咱们就开始了测量。
把气体放进设备里，慢慢加热。
随着温度的升高，大家的脸上都露出了期待的神情。
咱们就像是孩子，盯着蜡烛旁的火焰，心里琢磨着会发生什么奇妙的事。
这时候，传感器开始工作，数据在不停地跳动，真是一场视觉的盛宴。
每当看到数字变化，心里都忍不住欢呼，哦，太棒了！这就是科学的魅力呀！在这个过程中，咱们也碰到了一些小问题。
设备有时候不太稳定，数据波动得像过山车。
唉，有时候真是让人哭笑不得，不过这也是实验的一部分嘛。
没事，调整调整，继续测。
毕竟，科学家可不是一帆风顺的，失败才是成功之母，这话真是有道理。
随着实验的深入，气体的传热膜系数也渐渐明朗。
通过计算，我们可以看到气体在不同温度下的热传导能力。
这时候，大家就像是破了案的侦探，眼前的谜团终于解开，心里那个高兴劲儿，别提有多爽。
气体的传热膜系数就像是它的性格，温暖的、冷淡的，各有各的特点。
做完实验，大家围坐在一起，开始讨论结果。
你一言我一语，热闹得像个市场。
每个人都有自己的见解，真的是个智力的碰撞。
有的小伙伴特别兴奋，开始想象这些数据在现实生活中的应用。
嘿，说不定哪天咱们的研究能帮助到建筑设计，让房子更节能环保呢！想想都觉得美滋滋。
实验结束后，大家的疲惫感一扫而空，心里充满了成就感。
虽然流了不少汗，但那种亲手做实验、得出结果的感觉，简直是无与伦比。
化工原理实验报告(传热)
北京化工大学化工原理实验报告传热膜系数测定实验院（部）：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工1005*名：*** 2010011136同组人员：王彬刘玥波方郡实验名称：传热膜系数测定实验实验日期： 2012.11.28传热膜系数测定实验一、摘要本实验以套管换热器为研究对象，以冷空气及热蒸汽为介质，冷空气走黄铜管内，即管程，热蒸汽走环隙，即壳程，研究热蒸汽与冷空气之间的传热过程。
通过测得的一系列温度及孔板压降数值，分别求得正常条件和加入静态混合器后的强化条件下的对流传热膜系数α及Nu ，做出lg （Nu/Pr0.4）～lgRe 的图像，分析出传热膜系数准数关联式Nu=ARemPr0.4中的A 和m 值。
关键词：对流传热 Nu Pr Re α A 二、实验目的1、掌握传热膜系数α及传热系数K 的测定方法；2、通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数A 和指数m 、n 的方法；3、通过实验提高对准数关系式的理解，并分析影响α的因素，了解工程上强化传热的措施。
三、实验原理黄铜管内走冷空气，管外走100℃的热蒸汽，壁内侧热阻1/α远远大于壁阻、垢阻及外侧热阻，因此研究传热的关键问题是测算α，当流体无相变时对流传热准数关系式的一般形式为：p n m Gr A Nu Pr Re ⋅⋅=对于强制湍流有： n m A Nu Pr Re =用图解法对多变量方程进行关联，要对不同变量Re 和Pr 分别回归。
本实验可简化上式，即取n=0.4（流体被加热）。
在两边取对数，得到直线方程为Re lg lg Pr lg4.0m A Nu+= 在双对数坐标中作图，求出直线斜率，即为方程的指数m 。
在直线上任取一点函数值代入方程中，则可得到系数A ，即mNuA RePr4.0=其中 λαλμμρdNu Cp du ===,Pr ,Re 实验中改变空气的流量，以改变Re 值。
根据定性温度计算对应的Pr 值。
同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数值，进而求得Nu 值。
传热膜系数测定实验
实验数据表格
序 空气入口 空气出口 壁温1 号 温度[℃] 温度[℃] [℃] 壁温2 孔板压降 [℃] [kPa]
Re
Nu
Pr
10
实验结果作图及要求
1、在双对数坐标系中画出Nu／Pr0.4～Re的关系图；
11
2、整理出传热膜系数α的准数关系式； 3、讨论影响α的因素及强化传热的措施； 4、思考题7选4。
7
四、实验流程图
8
五、操作步骤
1、向蒸汽发生器加水至液位计高度4／5，关闭补水阀，启 动加热器； 2、铜管表面出现液滴时，全开阀门，调频率50Hz启动风机 预热5分钟； 3、间隔4Hz由大到小改变空气流量，孔板压降最小值大于 0.1kPa，稳定2分钟后记录数据； 4、加入静态混合器进行强化传热实验，方法同3，注意空 气出口温度计对中； 5、数据采集与控制软件使用及现场清理。
2
二、实验目的
在套管总传热方程 总传热系数
1 K
Q = K ⋅ A ⋅ Δt m
= 1
α
+
1
1 1 + λ / d α 2
α1 范围：
λ/d范围： α2 范围：
104 W/(m2•℃) 104 W/(m2•℃) 2000 W/(m2•℃)
关键因素α2，如何确定？进而确定K，求算A
3
通过实验要达到以下目的：
1、测定管内壁与空气的对流传热膜系数α； 2、测定用因次分析法求α时，关联式Nu=ARemPrn 中的参数； 3、分析影响α的因素，了解工程上强化传热的措施。
4
三、实验原理
温度 ［℃］
t出
t 气膜
w
液膜
（一）确定对流传热膜系数α:
(t (t
传热膜系数测定实验
Q WC p (t2 t1 ) / 3600
空气的体积流量由孔板流量计侧得
式中
Vs 26.2p 0.54
p --------孔板流量计降 kPa Vs ---------空气流量， m3 / h
三、装置和流程图
-2-
化工原理实验—传热膜系数测定
四、实验步骤 1、 实验开始前，先熟悉配电箱各按钮与设备的对应关系，
Q = 428.34 110.62
Atm 3.14 0.0201.25
Nu d 110.62 0.020 78.48
0.0282
W·m-2·K-1
-5-
化工原理实验—传热膜系数测定
Re
4qm d
4mVs 3600 d
4 1.0955 1.85 3600 3.14 0.020 0.1957 104
50066.0
六 实验结果分析 根据实验数据用 origin 做图如下：
上图显示了在双对数坐标下强化传热前后所得到的结果，为 两条斜率基本相同而截距不同的直线
1.强化传热前拟合结果 m=0.76804 logA= -1.64768
Nu 0.022 Re0.77 Pr0.4
-6-
化工原理实验—传热膜系数测定
线行任取一点即可求得系数 A
A Nu Pr0.4 Rem
对于关联方程，首先要有 Nu,Re, Pr数据组，其定义分别为
牛顿冷却定理
Re du
Pr C p
Q Atm
Nu d
式中 ： Q ——单位时间传热量， W； α——总传热系数，W/m2·K； A——传热面积，m2； tm——平均温差，K 或 oC。
这次的实验数据由计算机直接读出，准确性大大提高； 因为所有数据都由程序读出，实验过程也大大简化，我们动 手的步骤很少。数据由 origin 采用最小二乘法完成处理， 实验结果与理论公式符合得很好。希望在以后的实验中更多 地采用计算机读取数据，这样数据读取准确、记录方便，对 于后来的数据处理有很大的好处，也使实验结果更佳符合理 论公式。
传热实验报告
传热膜系数测定实验实验日期：2010/12/9班级:姓名：学号:同组人:实验装置：一.报告摘要本实验以套管式换热器为研究对象，并用常压下100℃的水蒸汽冷凝空气来测定传热膜系数，通过实验掌握传热膜系数及传热系数的测定方法，并确定传热膜系数准数关系式中的系数及分析影响传热膜系数的因素。
关键词：传热膜系数α，传热系数K ，努赛尔数Nu ，雷诺数Re ，普朗特准数Pr二.目的及任务1. 掌握传热膜系数α及传热系数K 的测定方法；2. 通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数A 和指数m 的方法；3. 通过实验提高对准数关系式的理解，并分析影响α的因素。
三.基本原理对流传热的核心问题是求算传热系数α，当流体无相变时对流传热准数关系式的一般形式为p n m Gr A Nu Pr Re =对于强制湍流而言，Gr 数可忽略，即n m A Nu Pr Re =本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关系式中的指数m 和系数A 。
用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量Re 和Pr 分别回归。
本实验可简化上式，即取n=0.4。
在两边取对数，得到直线方程为Re lg lg Prlg 4.0m A Nu+= 在双对数坐标中作图，求出直线斜率，即为方程的指数m 。
在直线上任取一点函数值代入方程中，则可得到系数A ，即m NuA RePr 4.0=用图解法，根据实验点确定直线位置有一定的人为性。
而用最小二乘法回归，可以得到最佳关联结果。
应用计算机辅助手段，对多变量方程进行一次回归，就能同时得到A,m,n 。
对于方程的关联，首先要有Nu,Re,Pr 的数据组。
其特征数定义式分别为λαλμμρd Nu Cp du ===,Pr ,Re 实验中改变空气的流量，以改变Re 值。
根据定性温度计算对应的Pr 值。
同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数值，进而求得Nu 的值。
牛顿冷却定律为m t A Q ∆=α式中α——传热膜系数，W/(m 2·℃)；Q ——传热量，W ；A ——总传热面积，m 2；Δt m ——管壁温度与管内流体温度的对数平均温差，℃。
化工原理实验传热实验报告
传热膜系数测定实验（第四组）一、实验目的1、了解套管换热器的结构和壁温的测量方法2、了解影响给热系数的因素和强化传热的途径3、体会计算机采集与控制软件对提高实验效率的作用4、学会给热系数的实验测定和数据处理方法 二、实验内容1、测定空气在圆管内作强制湍流时的给热系数α12、测定加入静态混合器后空气的强制湍流给热系数α1’3、回归α1和α1’联式4.0Pr Re ⋅⋅=a A Nu 中的参数A 、a *4、测定两个条件下铜管内空气的能量损失 二、实验原理间壁式传热过程是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三个传热过程所组成。
由于过程复杂，影响因素多，机理不清楚，所以采用量纲分析法来确定给热系数。
1）寻找影响因素物性：ρ，μ ，λ，c p 设备特征尺寸：l 操作：u ，βg ΔT 则：α=f （ρ，μ，λ，c p ，l ，u ，βg ΔT ） 2）量纲分析ρ[ML -3]，μ[ML -1 T -1]，λ[ML T -3 Q -1]，c p [L 2 T -2 Q -1]，l [L] ，u [LT -1]， βg ΔT [L T -2]， α[MT -3 Q -1]]3）选基本变量（独立，含M ，L ，T ，Q-热力学温度） ρ，l ，μ, λ 4）无量纲化非基本变量α：Nu ＝αl/λ u: Re ＝ρlu/μ c p : Pr ＝c p μ/λ βg ΔT : Gr ＝βg ΔT l 3ρ2/μ2 5）原函数无量纲化 6）实验Nu ＝ARe a Pr b Gr c强制对流圆管内表面加热：Nu ＝ARe a Pr 0.4 圆管传热基本方程： 热量衡算方程：圆管传热牛顿冷却定律：圆筒壁传导热流量：)]/()ln[)()()/ln(112211221212w w w w w w w w t T t T t T t T A A A A Q -----⋅-⋅=δλ空气流量由孔板流量测量：54.02.26P q v ∆⨯= [m 3h -1，kPa] 空气的定性温度：t=(t 1+t 2)/2 [℃]三、实验流程1、蒸汽发生器2、蒸汽管3、补水漏斗4、补水阀5、排水阀6、套管换热器7、放气阀8、冷凝水回流管9、空气流量调节阀10、压力传感器 11、孔板流量计 12、空气管 13、风机图1、传热实验流程套管换热器内管为φ27×3.5mm黄铜管,长1.25m,走冷空气，外管为耐高温玻璃管，壳程走100℃的热蒸汽。
化工原理传热膜系数测定实验报告
北京化工大学化工原理实验报告实验名称：传热膜系数测定实验班级：化工1305班*名：***学号：********** 序号：11同组人：宋雅楠、陈一帆、陈骏设备型号：XGB型旋涡气泵及ASCOM5320型压力传感器第4套实验日期：2015-12-17一、实验摘要首先，本实验让空气走内管，蒸汽走环隙，采用由XGB 型漩涡气泵风机、ASCOM5320型压力传感器、孔板流量计、蒸汽发生器等组成的自动化程度较高的装置，由人工智能仪来读取所有温度和压差等参数，用计算机软件实现数据的在线采集与控制。
其次，由所得数据分别求得了正常条件和加入静态混合器后的强化条件下的对流传热膜系数α，再通过作图，使用图解法确定了传热膜系数准数关系式Re Pr m n Nu A =（n=0.4）中的系数A 和指数m 后，在双对数坐标纸中作出了0.4/Pr Re Nu 的关系曲线。
最后，整理出了流体在圆管内做强制湍流流动的传热膜系数准数半经验关联式，并与公认的关联式进行了比较。
关键词：传热膜系数K 、雷诺数Re 、努赛尔准数Nu 、普朗特数Pr 、图解法二、实验目的1、掌握传热膜系数α及传热系数K 的测定方法： （1）测定空气在圆管内作强制湍流时的给热系数α1 （2）测定加入静态混合器后空气的强制湍流给热系数α1’2、通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数A 和指数m 、n 的方法；3、通过实验提高对准数关系式的理解，将实验所得结果与公认的关联式进行比较，分析影响α的因素，了解工程上强化传热的措施。
三、实验原理间壁式传热过程可分为三个过程：第一、由热流体对固体壁面的对流传热，第二、固体壁面的热传导，第三、固体壁面对冷流体的对流传热。
当流体无相变时的对流传热准数关系式可由量纲分析法写为：Re Pr m n p Nu A Gr =对于强制湍流而言，Gr 数可忽略，进行简化后：Re Pr m n Nu A =在本文中，采用Excel 软件对上述准数关系式中的指数m 、n 和系数A 进行计算机求解。
传热膜系数的测定报告1
传热膜系数的测定报告1长江大学化工原理实验报告实验名称：班级：姓名：同组人员：指导老师：实验日期：传热膜系数的测定应化11002班李明杰李强、李双华、李俊尧吴洪特20XX年5月12日1目录一、实验目的及任务 ................................................ ................. 3 二、基本原理 ................................................ .............................. 3 1.套管式传热膜系数的测定 .................................................3 2.管内强化传热系数的测定 .................................................4 三、实验装置与流程 ................................................ .................5 实验装置 ................................................ ...... 5 流程说明 ................................................ ...................... 5 四、实验步骤 ................................................ .............................. 5 五、实验数据记录与处理 ................................................ ......... 6 普通传热 ................................................ ................................ 7 普通传热：以第三组为例 ................................................ .... 8 强化传热：以第四组为例 ................................................ .... 9 六、注意事项 ................................................ .............................. 9 七、实验结果分析与讨论 ................................................ ......... 9 八、思考题 .................................................................................. 9 九、附录 ................................................ (10)2传热膜系数的测定一、实验目的及任务Ⅰ.通过掌握传热膜系数的测定方法，并分析影响的因素。
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。
实验3化工原理实验传热膜系数的测定
实验3 化工原理实验传热膜系数的测定实验报告实验3：化工原理实验传热膜系数的测定一、实验目的1.学习和掌握传热膜系数的概念及其物理意义。
2.通过实验测定不同条件下的传热膜系数，了解其对传热过程的影响。
3.学习和掌握传热实验的基本方法和技能。
二、实验原理传热膜系数（也称为传热系数）是指在单位时间内、单位温度差下，通过单位面积的热量。
它反映了传热过程中，单位面积的热流量大小。
本实验通过测量加热管内溶液的温度变化，以及测量加热管外表面的温度，来测定传热膜系数。
实验采用同心套管式换热器，由内、外两根套管组成，其中外管走冷却水，内管走加热液体。
当内管中的加热液体通过时，热量会通过内管壁传递到外管中的冷却水，使得两者温度发生变化。
通过测量内、外管的温度变化以及内管的热流量，可以计算出传热膜系数。
三、实验步骤1.准备实验器材：同心套管式换热器、加热器、温度计、冷却水、加热液体等。
2.将同心套管式换热器安装在实验装置上，确保密封良好。
3.启动加热器，加热内管中的加热液体。
4.测量内管的初始温度Ti和外管的初始温度To。
5.在加热过程中，控制冷却水的流量，使内外管的温度变化保持稳定。
6.加热一定时间后，停止加热，记录内管的最终温度Tf和外管的最终温度Tf。
7.测量加热过程中内管的热流量Q。
8.改变加热液体的流速或更换不同材料的外管，重复步骤3-7。
四、实验数据分析1.根据测量数据计算传热膜系数：传热膜系数K可以通过下式计算：K = Q / (Tf - Ti) / A / Δt其中，Q为加热过程中内管的热流量（W），Ti和Tf分别为内管初始和最终温度（℃），A为内管表面积（m2），Δt为加热时间（s）。
2.将不同条件下的传热膜系数进行比较，分析传热膜系数与哪些因素有关。
3.根据实验数据，可以得出以下结论：（1）传热膜系数随着加热液体流速的增加而增加，表明流速对传热过程有促进作用。
（2）传热膜系数随着外管材料的不同而有所差异，表明材料性质对传热过程有影响。
传热膜系数测定实验报告
·传热膜系数测定实验报告摘要：本实验使用超温安全控制系统通过蒸汽发生器、套管式换热器来测定传热膜系数α。
实验测得在非强化传热条件下传热膜系数α为40—130W/m 2K ，特征关系式中的系数A 为0.0201，指数m 为0.7885；在强化传热条件下，传热膜系数α为60—150W/m 2K ，特征关系式的系数A 为0.038，指数m 为0.07778。
本实验发现传热关联式中系数A 与公认值相差较大，对此进行误差分析。
关键词：传热膜系数 强化一、 实验目的及任务① 掌握传热膜系数α的测定方法。
② 通过实验掌握用图解法和最小二乘回归法确定传热膜系数特征数关系式中系数A 和指数m 、n 。
③ 通过实验提高对特征数关系式的理解，并分析影响α的因素，了解工程上强化传热的措施。
二、 实验原理当液体被加热时，对流传热特征关系式一般形式：Nu =ARe m Pr 0.4①上式两边取对数得Re lg lg Prlg4.0m A Nu+=②利用图解法是将②式在双对数坐标系下作图，找出直线斜率就是m ，所得曲线代入一点即可得系数A 。
利用最小二乘回归是指在算出Nu 、Re 、Pr 条件下用计算机进行回归拟合。
Re =d ρu μPr =Cp μλNu =αdλ传热系数α可由牛顿冷却定律求得Q =αS Δtm 传热量Q 的计算： Q =ρVsCp （t2−t1）/3600其中 Vs =26.2Δp 0.4以上各式中 α—传热膜系数，W/(m 2/℃) ；Q —传热量，W ；S —总传热面积，m 2； △tm —管壁和管内流体平均温差；ρ—流体密度，Kg/m 3；Vs —流体体积流量,m 3； △P —孔板压差计压降,KPa 。
t1，t2—空气进出口温度，℃。
三、实验设备说明本实验采用套管式换热装置。
内管为黄铜管，其内径为0.02mm ，有效长度为1.20m 。
空气进出口温度和管壁温度分别由铂电阻（Pt100）和热电偶测得。
管内强制对流传热膜系数的测定实验报告
管内强制对流传热膜系数的测定实验报告引言在热传导领域，了解材料的传热性能是非常重要的。
传热膜系数是描述传热过程中热流对传热区域表面传递能力的指标。
本实验旨在通过测定管内强制对流传热膜系数，探索传热过程中的相关特性。
实验原理管内强制对流传热是指在管内通过流体进行传热的过程。
传热膜系数可以通过测量传热器件的传热功率以及相关参数的测量得到。
传热器件通常包括一段管道，其内壁通过对流来传递热量，而外壁通过辐射和对流损失热量。
根据传热定律，传热功率可以表示为：Q=ℎA(T2−T1)其中，Q表示传热功率，h表示传热膜系数，A表示传热区域表面积，T2和T1分别表示管外和管内的温度。
实验设备和材料•导热仪：用于测量传热功率。
•温度传感器：用于测量管道内外的温度。
•流量计：用于测量流体流量。
•水槽：用于控制流体的温度。
•管道：用于进行传热实验。
实验步骤1.准备实验设备和材料，并将其按照实验装置图连接起来。
2.将流体（如水）注入水槽，通过调节水槽温度和流量计来控制流体的温度和流量。
3.开始记录实验数据：测量传热器件的传热功率、温度传感器测温和流量计读数。
4.在实验过程中保持流体和环境温度稳定。
5.测量多组数据以获得准确的结果。
实验数据处理1.根据实验数据计算传热功率Q。
2.计算传热区域表面积A。
3.计算传热膜系数ℎ。
实验结果与讨论根据实验数据处理的结果，得到了不同条件下的传热膜系数。
通过比较不同实验条件下的传热膜系数，可以得出以下结论： 1. 传热膜系数随流体温度和流量的增加而增加。
2. 管道材料的导热性能对传热膜系数有影响。
3. 传热膜系数与流体性质（如粘度、密度等）相关。
在实验过程中，我们还注意到了以下问题： 1. 温度传感器的位置对测量结果有影响，需要注意测量位置的选择。
2. 流量计的准确度对实验结果的可靠性有影响，需要选择精确的流量计器。
结论通过本实验，成功测定了管内强制对流传热膜系数，并探究了影响传热膜系数的因素。
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Nu ARem Prn 本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关系式中的指数 m、n 和 系数 A。 用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量 Re 和 Pr 分别回归。本实 验可简化上式，即取 n=(流体被加热)。这样，上式即变为单变量方程，在两边
取对数，得到直线方程为 lg Nu lg A m lg Re Pr 0.4 在双对数坐标中作图，求出直线斜率，即为方程的指数 m。在直线上任取一
流程图如下：
8
6 5
11 1
12
10
7
4
3 9
2
13
1
1、风机 2、孔板流量计 3、空气流量调节阀补水口 4、空气入口
测温点 5、空气出口测温点
6、水蒸气入口壁温 7、套管换热器 8、放气阀 9、冷凝液回流管
10、蒸汽发生器
11、补水漏斗
、
12、补水阀
13、排水阀
五、 实验操作要点
1.实验开始前，先弄清配电箱上各按钮与设备的对应关系，以便正确开启按钮。 2.检查蒸汽发生器中的水位，使其保持在水罐高度的 1/2—2/3。 3.打开总电源开关。 4.实验开始时，关闭蒸汽发生器补水阀，启动风机，并接通蒸汽发生器的加热电 源，打开放气阀。 5.将空气流量控制在某一值。待仪表数值稳定后，记录数据，改变空气流量(10 组数据)，重复实验，记录数据。 6.实验结束后，先停蒸汽发生器电源，再停风机，清理现场。
对数平均 传热膜系
流速
推动力
数
Nu
Re
u（m/s） ΔTm
α
d=, l=
Pr
Nu/
96. 87. 78. 69. 59. 47. 37.
七．实验结果的分析与误差讨论
经函数拟合后得到的关系式：
强化传热前：Nu=加混合管后：Nu=公认关联式为：Nu=，比较容易得出传热
强化前后得到的 m，A 值与标准值都有一定的偏差，其中以强化后实验得到的 A 值误差最大。
（3）实验中加入混合器后，空气的出口温度明显变高，但孔板压降则迅速 降低，说明实验中，传热效果的提高是以增大流动阻力为代价的。
在实验过程中，由传热系统使用长久而造成的系统误差，孔板压降示数极难 稳定，读取数据时的跳跃值取其均值导致人为误差，进行数据拟合时，拟合函数 的选用等均会带来误差。
八．思考题： 1、本实验中管壁温度应接近蒸汽温度还是空气温度为什么 答：接近蒸汽温度。因为蒸汽冷凝给热系数远远大于空气给热系数。 2.管内空气流速对传热膜系数有何影响当空气流速增大时，空气离开热交 换器时的温度将升高还是降低为什么 答：由经验关联式可以看出，流速增大，雷诺数增大，空气传热系数增大，
57. 52. 47.
38. 33. 27. 21. 15.
传热膜系数测定计算数据表（准数计算）
对数平均 传热膜系
流速
推动力
数
Nu
u（m/s） ΔTm
α
95.
89.
83.
77.
70.
66.
56.
Re
Pr
Nu/
0.
传热系数相关计算（以第一组数据为例）：
空气定性温度：t= t1
2
t2 = 35.6
2
点函数值带入方程中，则可得系数 A，即 Nu
A Pr0.4 Rem
用图解法，根据实验点确定直线位置有一定人为性。而用最小二乘法回归，
可得到最佳关联结果。应用计算机辅助手段，对多变量方程进行一次回归，就能 的道道 A、m、n。
对于方程的关联，首先要有 Nu、Re、Pr 的数据组。其特征数定义式分别为
Re
六、实验数据处理 1. 原始数据记录如下
频率 f
50 46 42 38 34 30 25 20 15
T 进口 /℃
传热膜系数测定原始数据表(直管传热)
d=,l=
T 出口 壁温
壁温 △p 孔 △p 管
/℃
t1/℃ t2/℃ /kpa
/kpa
65
101
101
101
101
频率 f
50 45 40 35 30 25 20 15
64.1
49.85
= 流量计算: qv 26.2P 0.54 26.2 4.250.54 57.23099725m3/h
空气密度计算：ρ=1.2715 0.0035t 1.2715 0.0035 35.6 m3
空气粘度计算：
µ=(1.71 0.005t) 105 (1.71 0.005 49.85) 105 1.9593 105 空气导热系数计算：λ=
空气的体积流量由孔板流量计测得，其流量 Vs 与孔板流量计压差△p 的关系
式为
Vs=△ 式中△p——孔板流量计压降，kPa； Vs——空气流量，m3/h。
四． 实验流程示意图
1.设备说明 本实验空气走内管，蒸汽走环隙。内管为黄铜管，其管径为 Ф(25×2)mm，
有效长度为。空气进出口温度和壁温分别由铂电阻和热电偶测得。测量空气进出 口温度的铂电阻应置于进出管的中心。测量管壁温度用一支铂电阻和一支热电偶 分别固定在管外壁的两端。孔板流量计的压差由压差传感器测得。
50.63 m/s
努塞尔数 Nu
d
134.98 0.02 0.0282019
95.72
普朗特数 Pr cp 1005 1.9593 105 0.6982
0.0282019
雷诺数 Re du
0.020 1.1469 50.63 1.9593 10 5
59274.08
Nu Pr0.4
△tm ——管壁温度与管内流体温度的对数平均温差，℃。 穿热量可由下式求得
Q Wc p (t2 t1 ) / 3600 Vsc p (t2 t1 ) / 3600
式中 W——质量流量，kg/h； cp——流体的比定压热容，J/(kg.℃)； t1,t2——流体进、出口温度，℃； ρ——定性温度下流体密度，kg/m3； Vs——流体体积流量，m3/h；
实验使用的蒸汽发生器由不锈钢材料制成，装有玻璃液位计，加热功率为。 风机采用 XGB 型漩涡气泵，最大鸭梨，最大流量 100 m3/h。 2.采集系统说明 （1）压力传感器
本实验装置采用 ASCOM5320 型鸭梨传感器，其测量范围为 0—20kPa。 （2）显示仪表
本实验中所有温度和压差均由人工智能仪表读取，测量点分别为：孔板压降， 进出口温度，壁温。 3.流程说明
du
，
Pr
Cp
，
Nu
d
实验中改变空气的流量，以改变 Re 值。根据定性温度(空气进、出口温度的
算数平均值)计算对应的 Pr 值。同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热
膜系数值，进而求得 Nu 值。
牛顿冷却定律为
Q=αA△tm 式中 α——传热膜系数，W/(m2.℃)；
Q——穿热量，W；
A——总传热面积，m2；
传热膜系数测定原始数据表（加混合器）
T 进口 T 出口 壁温
壁温 △p 孔
/℃
/℃
t1/℃ t2/℃
/kpa
101
101 83
△p 管 /kpa
2．数据处理
传热膜系数测定计算数据表（物性计算） Cp=1005J/ d=,l=
热导率 λ（W/
定性温度 Δtm/℃
密度 ρ（kg/m3）
黏度 μ（）
流量 qv（m3/h）
(2.4513 0.0074t) 102 (2.4513 0.0074 49.85) 102 0.0282019
W/
对数平均温差计算:
△tm=(TW 1
tW 1) (TW 2 tW 2) ln(TW 1 tW 1 )
(101.1
35.6) (101.1 ln(101.1 35.6)
1 k
1 1
1 ，K 增大，由 Q=qmCP(t2-t1)/3600=ρVS 2
CP(t2-t1)/3600，
Q=KAΔtm，当 Vs 增大且维持 Q 恒定时，温差随着减小，即出口温度降低。
3.如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对的关联有无影响
答：由实验经验关联式中可看出，Nu=A·，细化各个准数，各个因素受温度
（1）从图中可以看出，不管传热是否被强化，Nu/～Re 关系曲线的线性都 非常好，说明当流体无相变时，用量纲分析法推导出的对流传热准数关系式 A（在 强制对流即忽略 Gr 影响时）的准确性是很好的。
（2）从处理后的数据和上述关系图中都可以得到在相同的雷诺数下，加混 合器后的 Nu/Pr^值比未加混合器时的大，因为 Pr 和热导率λ在实验条件下变化 很小，由知，加混合器强化传热后，传热膜系数α变大。说明增大加热流体的湍 动程度可以强化传热。
影响很大，而受压力影响小，且其决定于空气的性质，所以可认为无影响。
95.72 0.69820.4
110.51
强化后相关数据处理
热导率 λ（W/
强化后传热膜系数测定计算数据表（物性计算）定性温 度Δt来自/℃密度 ρ（kg/m3）
黏度 μ（）
d=,l=
流量
qv（m3/h） 34. 30. 27. 23. 20. 16. 12.
强化后传热膜系数测定计算数据表（准数计算）
二、 目的及任务
1.掌握传热膜系数 α 及传热系数 K 的测定方法； 2.通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数 A 和指数 m 的方法； 3.了解工程上强化传热的措施。
三、基本原理
对流传热的核心问题是求算传热膜系数 α，当流体无相变时对流传热准数 关系式的一般形式为： Nu ARem Prn Gr p
64.1)
49.85 ℃
TW 2 tW 2
101.1 64.1