对流传热的实验分析
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。
对流传热综合实验
六、思考题
1)实验中冷流体和蒸汽的相对流向对传热效果有何 影响?
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?它们分别表示什么状态 下的密度,应在什么条件下进行计算。
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?
给热系数的因素和强化传热的途径。
二、基本原理
传热过程达到稳定时
T
Q m1c p1 T1 T2 m2c p2 t2 t1 1 A1 T TW M 2 A2 tW t m
KAtm
TW
tW
t
图 4-1 间壁式传热过程示意图
三、实验装置流程
图一 空气-水蒸气换热综合实验流程图
由实验数据作图拟合曲线,确定常数A及m的值;
3)以 ln Nu/Pr 0.4 为纵坐标, lnRe 为横坐标,
将处理后的实验数据标绘在图上,并与经验式比较
Nu/Pr 0.4 0.023 Re0.8
5)比较普通管和强化管的给热系数的大小; 6)比较列管换热器在冷热介质流量相同的情况下,
并流和逆流时的给热系数的大小。
4)通过不锈钢软管,将蒸汽发生器出气管和装置进 蒸汽接口连接好。打开水汽排空阀,排出上次实 验余留的冷凝水,在整个实验过程中也保持一定 开度并注意开度适中。
5)在通水蒸汽前,也应将蒸汽发生器到实验装置之 间管道中的冷凝水排除,否则夹带冷凝水的蒸汽 会损坏压力表及压力变送器。
6)具体排除冷凝水的方法是:关闭蒸汽进口阀门, 打开冷凝水排空阀,当听到蒸汽通过的响声时关 闭冷凝水排除阀,方可进行下一步实验。
7)开始通入蒸汽时,蒸汽进口阀的开度不可太大, 务必让蒸汽徐徐流入换热器中,使系统由“冷态”
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————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ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m t 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 =20m m 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t2,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 '=。
传热方式实验对流与传导
传热方式实验对流与传导传热是热力学的重要内容,研究传热方式对流与传导不仅有助于深入了解能量传递的方式,还能为工程设计与优化提供指导。
本文将通过实验研究对流与传导的传热方式。
一、实验简介1. 实验目的本实验的目的是探究对流与传导的传热方式,并验证热传导在高温介质中的传热特性。
2. 实验器材准备好的实验器材有加热式玻璃容器、冰水槽、热敏电阻温度计、温度计、实验记录表等。
3. 实验步骤(1) 将加热式玻璃容器装满冷水,并放入冰水槽中。
(2) 在容器下方加热源,打开加热电源进行加热。
(3) 通过热敏电阻温度计和温度计记录容器内的温度随时间的变化,并记录下来。
(4) 实验结束后,整理实验数据并进行分析。
二、传热方式实验结果分析1. 对流传热通过观察记录的实验数据,我们可以发现在加热式玻璃容器中,水的温度随时间的增加而上升。
这是因为加热源引起的热量传递,使得容器内部的水分子热运动更加剧烈,从而使整个系统的温度升高。
对流传热是由于流体内部的密度差异导致的,流体受热后体积膨胀,变得轻,上浮;而冷却后体积缩小,变得重,下沉。
这种上浮和下沉的循环运动使得热量不断传递,从而实现了对流传热。
2. 传导传热在实验过程中还观察到,在加热式玻璃容器加热时,容器底部的温度比顶部温度高。
这是因为容器受热后,热量由底部向上传导。
传导传热是由于物质内部分子之间的热量传递引起的,它不需要物质之间的流动,而是通过分子之间的碰撞传递热量。
三、实验结论与应用通过本次实验,我们深入了解了对流与传导的传热方式。
对流传热是由于流体内部的密度差异导致的上浮和下沉的循环运动,而传导传热则是由于物质分子之间的碰撞传递热量。
了解传热方式对于工程设计与优化至关重要。
在设计暖气系统或空调系统时,我们需要考虑到对流传热的影响因素,比如空调的出风口位置和暖气片的设置。
在隔热设计中,我们需要考虑传导传热的因素,比如选用合适的隔热材料。
同时,我们还可以通过优化流体的流动方式,来提高传热效率。
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。
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。
对流传热系数测定实验报告
对流传热系数测定实验报告对流传热系数测定实验报告引言:热传导是物质内部传递热量的方式之一,而对流传热则是指通过流体介质传递热量的过程。
对流传热系数是描述该过程的重要参数之一。
本实验旨在通过测定实验方法,确定对流传热系数,并探讨其影响因素。
实验装置和方法:实验装置主要包括一个加热器、一个冷却器、一个测温仪和一根试管。
首先,将试管一端与加热器相连,另一端与冷却器相连。
然后,在试管内部加入一定量的流体介质,如水。
接下来,将加热器加热至一定温度,同时使用测温仪测量试管内部和外部的温度。
通过记录试管内外温度的变化,可以计算出对流传热系数。
实验结果和分析:通过实验测量,我们得到了一组温度数据,并利用这些数据计算出了对流传热系数。
然后,我们将对流传热系数与其他因素进行分析。
首先,我们探讨了流体介质的影响。
我们使用了不同流体介质进行实验,并比较了它们的对流传热系数。
结果表明,不同流体介质的传热性能存在差异。
例如,水的对流传热系数要大于油的对流传热系数。
这是因为水的热导率较高,能够更快地传递热量。
而油的热导率较低,传热速度较慢。
其次,我们研究了流体流速的影响。
我们调节了流体流速,并测量了对流传热系数的变化。
结果显示,随着流速的增加,对流传热系数也会增加。
这是因为流体流速的增加会增加流体与试管壁之间的接触面积,从而增加传热效率。
此外,我们还考察了试管的材料对对流传热系数的影响。
我们使用了不同材料的试管进行实验,并比较了它们的对流传热系数。
结果显示,不同材料的试管对对流传热系数有一定的影响。
例如,金属试管的对流传热系数要大于玻璃试管的对流传热系数。
这是因为金属具有较高的热导率,能够更好地传递热量。
结论:通过本实验,我们成功地测定了对流传热系数,并分析了其影响因素。
实验结果表明,流体介质、流体流速和试管材料都会对对流传热系数产生影响。
在实际应用中,我们可以根据这些影响因素来选择合适的流体介质、控制流速和选择合适的材料,以提高传热效率。
对流传热实验实验报告
对流传热实验实验报告一、实验目的对流传热现象在工业生产和日常生活中广泛存在,深入理解对流传热的原理和规律对于优化传热过程、提高能源利用效率具有重要意义。
本次对流传热实验的主要目的包括:1、测定空气在圆形直管内强制对流传热的表面传热系数,并与经验关联式的计算值进行比较,加深对对流传热基本原理的理解。
2、了解实验设备的结构和工作原理,掌握实验数据的测量和处理方法。
3、观察和分析影响对流传热系数的因素,如流速、温度等。
二、实验原理对流传热是指流体与固体壁面之间的热量传递过程。
在强制对流情况下,流体的流速对传热系数有着显著的影响。
根据牛顿冷却定律,对流传热的热流量$\Phi$ 可以表示为:$\Phi = hA\Delta T$其中,$h$ 为表面传热系数,$A$ 为传热面积,$\Delta T$ 为壁面与流体之间的温差。
对于圆形直管内的强制对流传热,表面传热系数可以通过经验关联式计算。
在本次实验中,采用迪图斯贝尔特(DittusBoelter)关联式:$Nu = 0023Re^{08}Pr^{n}$其中,$Nu$ 为努塞尔数,$Re$ 为雷诺数,$Pr$ 为普朗特数,$n$ 的取值取决于流体的加热或冷却情况,加热时$n = 04$,冷却时$n = 03$。
努塞尔数、雷诺数和普朗特数的定义分别为:$Nu =\frac{hd}{k}$$Re =\frac{ud\rho}{\mu}$$Pr =\frac{\mu C_{p}}{k}$其中,$d$ 为管道内径,$k$ 为流体的热导率,$u$ 为流体流速,$\rho$ 为流体密度,$\mu$ 为流体动力粘度,$C_{p}$为流体定压比热容。
通过测量流体的流速、温度、压力等参数,可以计算出雷诺数、普朗特数和温差,进而求得表面传热系数的实验值。
将实验值与关联式的计算值进行比较,可以验证关联式的准确性,并分析误差产生的原因。
三、实验设备本次实验所使用的对流传热实验装置主要由风机、风道、电加热管、圆形直管、测温热电偶、压差计、流量计等组成,如图 1 所示。
空气蒸汽对流传热系数的测定实验报告
空气蒸汽对流传热系数的测定实验报告实验目的:测定空气中的蒸汽对流传热系数,了解其在热传导过程中的特性和规律。
实验原理:空气中的热传导有两个主要的途径,即对流传热和辐射传热。
在大气压力下,空气中的蒸汽通常以微小的水滴或颗粒的形式存在。
当热量传递给空气蒸汽颗粒时,其会通过对流传热的方式将热量散发到周围的空气中。
对流传热系数(h)是描述对流传热性能的一个重要参数,通过测量传热流量和温度差,可以计算出空气蒸汽对流传热系数。
实验器材:1. 空气蒸汽发生器:用于产生空气中的蒸汽。
2. 传热试样:具有良好的导热性能的金属试样。
3. 温度测量仪器:如温度计或热电偶,用于测量传热试样和周围环境的温度。
4. 流量计:用于测量蒸汽的流量。
5. 电源和电表:用于供电和测量电能消耗。
实验步骤:1. 将空气蒸汽发生器连接到传热试样,并保持一定的温度差。
2. 打开空气蒸汽发生器和流量计,开始生成空气中的蒸汽,并调整蒸汽流量至稳定。
3. 同时开启温度测量仪器,分别测量传热试样的表面温度和周围环境的温度。
4. 根据传热试样表面温度和周围环境温度的差值,计算出传热速率,即传热流量。
5. 根据蒸汽流量和传热流量,计算得到空气蒸汽的对流传热系数。
实验数据记录与处理:1. 记录传热试样表面温度和周围环境温度的数值。
2. 根据所测得的温度差值,计算出传热速率。
3. 根据蒸汽流量和传热速率的比值,计算得到空气蒸汽的对流传热系数。
实验结果与讨论:根据实验测得的数据,计算出空气蒸汽的对流传热系数,并进行实验结果的分析和讨论,比较不同实验条件下的对流传热系数差异,探究影响因素与对流传热系数的关系。
结论:通过本次实验,测定并计算得到了空气蒸汽的对流传热系数,并对影响因素进行了讨论。
实验结果可以为热传导以及相关工程问题的研究和应用提供参考。
固体小球对流传热系数的测定实验报告
固体小球对流传热系数的测定实验报告摘要本实验通过测定固体小球在不同温度下的传热速率,来研究固体小球对流传热系数的特性。
实验采用了温度控制器、固体小球、热电偶和数字温度计等设备,以及水浴和吸头等实验器材。
实验结果表明,固体小球的传热速率随着温度的增加而增加,并且传热速率可以通过线性回归的方法来拟合得到传热系数。
实验得出的固体小球对流传热系数约为7.34±0.87W/(m²·K),结果与理论值相符合。
关键词:固体小球;对流传热;传热系数;温度控制器;热电偶AbstractKeywords: solid sphere; convective heat transfer; heat transfer coefficient; temperature controller; thermocouple一、实验目的1. 研究固体小球对流传热的特性;2. 测定固体小球对流传热系数;3. 掌握传热系数的测量方法。
二、实验原理固体小球的对流传热过程可以由牛顿冷却定律表示:$$q=hA(T_s-T_{\infty})$$$q$是固体小球传热速率,$h$是传热系数,$A$是底面积,$T_s$是固体小球表面温度,$T_{\infty}$是环境温度。
固体小球对流传热的传热系数$h$是各种气体或液体以及固体表面几何形状和表面性质的函数,通过实验可以测定$h$的值。
传热系数与对流流动状态、物理性质和几何形状等有关,一般情况下它只能通过实验来得到。
本实验采用的是恒温水浴,固体小球表面的传热主要是通过对流传热。
对于孤立的小球,它的表面积不断变化,所以在计算传热系数时需要采用平均值或加权平均值。
通过实验测定固体小球在恒定温度下传热速率随时间的变化规律,并通过牛顿冷却定律计算传热系数。
三、实验装置和器材1. 实验装置:恒温水浴;2. 实验器材:热电偶、固体小球、数字温度计、吸头等。
四、实验步骤1. 预热恒温水浴,设置温度为53℃;2. 用热电偶测量恒温水浴的温度,确定温度是否正确;3. 记录固体小球的质量$M$和直径$d$的数值;4. 将固体小球均匀地放在水平托盘上,并在球的下部放置一根软管,以便将托盘和球固定在吸头上;5. 将吸头放入水浴中,并调整球的位置,使其深入水浴中,但不接触热源;6. 等待小球温度达到恒定状态,记录该时刻$t_0$;7. 以约0.5℃~1℃的间隔,依次改变恒温水浴的温度,记录每次改变后小球和水浴的温度,共测定8组数据;8. 记录每组实验数据时刻$t$、水浴温度$T_{\infty}$、小球表面温度$T_s$以及水浴和小球的质量$m_{\infty}$和$m_s$;9. 每组实验数据记录结束后,取出小球并用纸巾擦拭干净,准备下一组实验;10. 处理实验数据,计算每组实验的传热速率$q$和传热系数$h$;11. 用得到的实验数据绘制$q-T_{\infty}$图,线性回归拟合,得到传热系数$h$的测定值;12. 计算平均值并与理论值进行比较,评估实验结果的可靠性。
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。
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。
气汽对流传热实验报告
气汽对流传热实验报告
实验目的:
探究气汽对流传热及其影响因素。
实验器材:
热水器、玻璃管、烧瓶、水、火柴、温度计。
实验过程:
1.将瓶底烧红后浸入水中,造成热水器内部产生气汽对流。
2.分别在烧瓶上方和下方的不同位置放置温度计,测量温度。
3.利用火柴将烧瓶中的气汽点燃,观察燃烧状况。
实验结果:
实验结果表明,气汽对流传热后,温度会产生不同程度的变化。
在烧瓶上方,温度升高较快并保持较高的温度,而在下方,温度升高缓慢且较为不稳定。
同时,在烧瓶中点燃气汽后,燃烧迅速而热量释放较大,温度急剧上升。
实验结论:
气汽对流传热会影响温度变化,而气体的燃烧会释放大量热量。
因此,了解气汽对流传热的影响因素有助于合理利用能源及避免安全事故的发生。
对流传热实验报告doc
对流传热实验报告篇一: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)篇二: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:化学工程与工艺班姓名:江海洋 XX011136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:XX.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:Nu?A?Rem?PrnGrp 对于强制湍流有: Nu?ARemPrn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。
对流传热的实验分析
对流传热的实验分析热传导、热辐射和对流传热是物体之间热量传递的三种基本方式。
在这三种方式中,对流传热在自然界和工程应用中起着重要的作用。
对流传热实验是研究和分析对流传热现象的有效手段,本文将对对流传热实验进行分析。
一、实验目的和原理对流传热实验的目的是研究流体中的热传递过程,包括流体的流动特性和传热特性。
实验原理基于流体的运动和传热规律。
在对流传热实验中,我们通常使用热平衡器、热电偶和流量计等仪器设备来测量和记录实验数据。
二、实验装置和操作对流传热实验通常使用实验装置来模拟实际情况。
实验装置包括加热器、冷却器、流体循环系统和传感器等。
实验操作包括设定流体的流速、温度和压力等参数,并记录实验数据。
实验过程中需要保持实验环境的稳定和可重复性,以确保实验结果的准确性和可靠性。
三、实验结果和数据分析对流传热实验的结果通常以温度差、传热速率和传热系数等形式呈现。
通过对实验数据的分析,可以得出对流传热的相关规律和特性。
例如,实验结果可能显示随着流体流速的增加,传热速率也增加;或者随着流体温度差的增加,传热系数也增加。
这些结果可以用于改进工程设计和优化传热设备。
四、实验误差和改进措施在对流传热实验中,存在一定的误差。
误差可能来自于实验设备的精度、环境条件的变化以及实验操作的不确定性等因素。
为了减小误差并提高实验结果的可靠性,可以采取一些改进措施。
例如,使用更精确的测量仪器、控制实验环境的稳定性和增加实验重复次数等。
五、实验应用和意义对流传热实验的应用广泛,涉及到许多领域。
在能源领域,对流传热实验可以用于改进燃烧系统和提高能源利用效率。
在建筑工程领域,对流传热实验可以用于改善建筑物的隔热性能和节能设计。
在化工工程领域,对流传热实验可以用于优化化工过程和提高生产效率。
六、实验的挑战和未来发展对流传热实验面临一些挑战,例如实验环境的复杂性和实验数据的处理方法等。
未来,随着科学技术的不断发展,对流传热实验将更加精确和高效。
对流传热的实验研究
对流传热的实验研究热是一种能量的传递方式,而传热则是热能从高温区向低温区传递的过程。
在日常生活中,我们经常会遇到各种与传热相关的现象,比如热水壶里的水会逐渐变凉,夏天的风扇能够给人带来凉爽的感觉等等。
这些现象背后隐藏着许多有趣的科学原理,通过实验研究,我们可以更深入地了解传热的规律。
一、对流传热实验的基本原理对流传热是指热能通过流体的对流传递。
在对流传热实验中,我们通常使用液体或气体作为传热介质。
液体和气体的分子之间存在着不断的热运动,当液体或气体受热时,其分子的热运动会加剧,分子之间的距离也会变大,从而导致液体或气体的密度减小,形成热胀冷缩的现象。
这种现象会引起流体的对流运动,从而实现热能的传递。
二、自然对流传热实验自然对流传热是指在无外力作用下,由于密度差异引起的对流传热现象。
一个常见的自然对流传热实验是通过热水和冷水的混合来观察热能的传递过程。
实验中,我们可以准备两个容器,一个装满热水,一个装满冷水。
然后将两个容器的液体缓慢地倒入一个较大的容器中,观察液体的混合过程。
我们会发现,热水和冷水混合后,整个容器中的温度会逐渐均匀起来。
这是因为热水和冷水之间存在着温度差异,热水的密度较小,冷水的密度较大,所以热水会上浮,冷水会下沉,形成对流运动,从而实现热能的传递。
三、强制对流传热实验强制对流传热是指在外力的作用下,通过强制流体的对流运动来实现热能的传递。
一个常见的强制对流传热实验是通过使用电热丝和风扇来观察热能的传递过程。
实验中,我们可以将一个电热丝放置在一个封闭的容器中,并在容器的一侧安装一个风扇。
当电热丝通电时,它会产生热量,使容器内的空气温度升高。
同时,风扇会将热空气吹向容器的另一侧,形成强制对流运动。
我们可以通过测量不同位置的温度来观察热能在容器内的传递过程。
通过这个实验,我们可以发现,随着时间的推移,容器内的温度会逐渐均匀起来。
这是因为电热丝产生的热量会使空气温度升高,而风扇的作用会将热空气吹向容器的其他部分,从而实现热能的传递。
对流传热实验报告
对流传热实验报告对流传热实验报告引言:热传导是物质内部由高温区向低温区传递热量的过程,而对流传热则是通过流体的运动来传递热量。
在工程和科学领域中,对流传热是一个非常重要的研究方向。
为了更好地理解对流传热的机理和特性,我们进行了一系列的实验研究。
本文将对这些实验进行报告,并探讨实验结果的意义和应用。
实验一:自然对流传热我们首先进行了自然对流传热的实验。
实验装置是一个封闭的容器,其中有一根加热丝和一个温度计。
我们通过控制加热丝的电流来产生不同的温度差,并记录下温度计的读数。
实验结果表明,随着温度差的增加,热量的传递速率也随之增加,符合自然对流传热的基本规律。
实验二:强制对流传热接下来,我们进行了强制对流传热的实验。
实验装置是一个封闭的容器,其中有一根加热丝和一个风扇。
我们通过控制风扇的转速来产生不同的风速,并记录下温度计的读数。
实验结果显示,随着风速的增加,热量的传递速率也随之增加。
这是因为风速的增加会增加流体的对流运动,从而加快热量的传递。
实验三:对流传热的影响因素在第三个实验中,我们研究了对流传热的影响因素。
我们改变了容器的形状和尺寸,并记录下温度计的读数。
实验结果表明,容器的形状和尺寸对对流传热有着显著的影响。
较大的容器能够提供更大的表面积,从而增加热量的传递面积,加快对流传热的速率。
实验四:应用与意义对流传热的研究在工程和科学领域有着广泛的应用和意义。
首先,对流传热的研究可以帮助我们设计更高效的散热系统。
例如,在电子设备中,通过合理设计散热器的结构和风扇的布局,可以提高设备的散热效率,防止过热导致的故障。
其次,对流传热的研究也对气候模型和天气预报有着重要的影响。
了解大气中的对流传热机制,可以帮助我们更准确地预测气候变化和天气情况。
结论:通过一系列的实验研究,我们对对流传热的机理和特性有了更深入的理解。
实验结果表明,对流传热的速率受到多种因素的影响,包括温度差、风速、容器的形状和尺寸等。
对流传热的研究具有广泛的应用和意义,可以帮助我们设计更高效的散热系统,并提高气候模型和天气预报的准确性。
空气对流传热系数的测定实验报告
一、实验目的1. 了解空气对流传热的基本原理和影响因素。
2. 掌握空气对流传热系数的测定方法。
3. 通过实验验证牛顿冷却定律,并分析其实际应用中的适用性。
4. 掌握传热实验的基本操作和数据处理方法。
二、实验原理对流传热是流体在运动过程中,由于流体各部分之间存在温差而引起的热量传递。
在空气对流传热过程中,热量通过流体运动传递给物体表面,使物体表面温度升高。
牛顿冷却定律是描述对流传热的一种基本定律,其表达式为:\[ Q = hA\Delta T \]其中,\( Q \) 为传热量,\( h \) 为对流传热系数,\( A \) 为传热面积,\( \Delta T \) 为流体与物体表面的温差。
本实验采用牛顿冷却定律法,通过测量空气与物体表面之间的温差,以及空气的流速和温度,计算对流传热系数。
三、实验仪器与材料1. 套管加热器2. 温度计3. 流量计4. 计算器5. 记录本四、实验步骤1. 将套管加热器固定在实验台上,连接好温度计、流量计和电源。
2. 调节流量计,使空气流速稳定。
3. 打开电源,加热套管加热器,使物体表面温度升高。
4. 记录物体表面温度、空气温度和空气流速。
5. 重复步骤3和4,改变空气流速,记录相应的温度和流速数据。
6. 根据牛顿冷却定律,计算不同空气流速下的对流传热系数。
五、实验结果与分析根据实验数据,绘制空气流速与对流传热系数的关系曲线。
结果表明,对流传热系数随空气流速的增加而增大,符合牛顿冷却定律。
六、实验讨论1. 实验结果表明,牛顿冷却定律在实验条件下适用,但在实际应用中,由于流体流动状态复杂,可能存在误差。
2. 影响对流传热系数的因素有:流体流速、流体温度、物体表面粗糙度等。
3. 实验过程中,应注意测量精度,避免误差。
七、结论1. 通过实验验证了牛顿冷却定律在空气对流传热过程中的适用性。
2. 掌握了空气对流传热系数的测定方法。
3. 了解了对流传热的基本原理和影响因素。
八、实验改进建议1. 采用更精确的测量仪器,提高实验精度。
对流传热系数实验的误差分析
对流传热系数实验的误差分析各位小伙伴!今天咱们来聊聊那个让人又爱又恨的对流传热系数实验的误差问题。
这就好比是一场神秘的探索之旅,有时候你觉得自己已经掌握了方向,可结果却总是有点跑偏,这误差啊,就像是个调皮的小鬼,时不时地出来捣捣乱。
首先呢,咱们得说说测量仪器这个“小冤家”。
就好比你要去量身高,结果那尺子刻度都不准,那量出来的能准吗?在对流传热系数实验里,温度计、流量计这些仪器要是精度不够或者没校准好,那得到的数据可就像在哈哈镜里看东西一样,变了形啦。
比如说温度计,要是它稍微有点偏差,那测量出来的温度就不准,而温度可是计算对流传热系数的关键因素之一啊,这就好比炒菜的时候盐放多放少了,味道肯定不对呀。
再说说实验装置这个“大麻烦”。
想象一下,你本来设计了一条完美的赛道让赛车跑,结果赛道上到处是坑坑洼洼,那赛车能跑出好成绩吗?实验装置要是密封性不好,有漏风漏气的情况,那就会影响流体的流动状态。
本来应该是平稳有序的流动,这下好了,变成了乱糟糟的一团,对流传热的效果也就大打折扣了。
还有啊,如果装置的导热性能不好,热量在传递过程中就像遇到了重重障碍,该传到的地方传不到,那算出来的对流传热系数能准才怪呢。
还有那个让人头疼的实验操作环节。
这就好比做饭,步骤不对,味道也不对。
在实验过程中,要是流体的流速控制不好,一会儿快一会儿慢,就像开车时油门踩得忽大忽小,那对流传热的过程就不稳定。
而且,在读取数据的时候,如果时间间隔不统一,或者读数的时候眼睛没看正,那数据也会出现偏差。
就像你看指针,稍微歪一点,那读出来的数可就差不少呢。
另外,环境因素这个“隐形杀手”也不能忽视。
就好比你在户外画画,突然刮起了大风,那你的画能画好吗?实验环境的温度、湿度要是变化比较大,也会对实验结果产生影响。
比如说周围温度升高了,那可能会让实验装置本身的温度也升高,这就干扰了我们对传热过程的测量。
不过呢,咱们也别被这些误差给吓倒。
就像遇到了小怪兽,咱们得想办法打败它。
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对流传热的实验分析
导言:
热传导是物质内部的热量传递方式,而对流传热则是通过流体的运动来传递热量。
对流传热在自然界和工程领域都有广泛的应用。
本文将通过对流传热的实验分析,探讨其机理和影响因素。
一、实验设备和方法
在对流传热的实验中,我们通常会使用一个加热器和一个冷却器。
加热器中的
流体被加热,然后通过管道流动到冷却器中,从而实现热量的传递。
为了控制实验条件,我们需要测量加热器和冷却器中的温度、流速以及热量的转移率。
二、实验结果和讨论
1. 温度分布
在实验中,我们可以通过在加热器和冷却器中放置温度传感器来测量温度分布。
实验结果通常显示,在加热器中,温度随着距离加热源的远离而逐渐降低;而在冷却器中,温度随着距离冷却源的接近而逐渐升高。
这是因为加热器中的热量被流体吸收,并随着流动被带到冷却器中。
2. 热传递率
实验中,我们可以通过测量加热器和冷却器中的温度差来计算热传递率。
热传
递率是指单位时间内传递的热量。
实验结果显示,热传递率与流体的流速成正比。
当流速增加时,热传递率也随之增加。
这是因为流体的流动可以带走更多的热量,加快热量的传递速度。
3. 流体性质
实验中,我们可以通过更换不同性质的流体来研究其对对流传热的影响。
实验结果表明,流体的热导率和比热容对对流传热起着重要作用。
热导率越大的流体,其传热能力越强;而比热容越大的流体,其储热能力越强。
因此,在工程应用中,我们可以根据需要选择合适的流体来实现高效的对流传热。
4. 几何形状
实验中,我们还可以通过改变加热器和冷却器的几何形状来研究其对对流传热的影响。
实验结果显示,几何形状的改变会影响流体的流动状态,从而影响热量的传递。
例如,增加管道的弯曲会增加流体的阻力,降低热传递率;而增加表面积可以增加热量的传递速度。
结论:
通过对流传热的实验分析,我们可以深入了解对流传热的机理和影响因素。
实验结果表明,对流传热是一种高效的热传递方式,其传热能力可以通过流速、流体性质和几何形状等因素进行调控。
对流传热的研究不仅有助于优化工程设计,还有助于提高能源利用效率,推动可持续发展。