换热器综合实验(实验六)
套管换热器传热系数的测定
实验六 套管换热器传热系数的测定一、实验目的测定套管换热器中用水蒸汽加热空气的总传热系数并确定传热准数方程式m e u CR N =中的系数C 和指数m 。
二、基本原理⒈根据传热速率方程式，确定总传热系数：m t KA Q ∆=或m t A Q K ∆=式中：Q ——传热速率，W ；K ——总传热系数，W/(m 2·K)； A ——传热面积，m 2；m t ∆——对数平均温差，℃。
⑴传热速率由冷流体带走的热量求出：)(122t t C m Q P S -=式中：m S2——冷流体的质量流量，kg/s ；C P -——冷流体比热，J/(kg ·K)； t 1、t 2——冷流体进出口温度，℃。
⑵对数平均温差可按下式计算：)ln(2121t t t t t m ∆∆∆-∆=∆式中：11t T t -=∆，22t T t -=∆T ——蒸汽温度，℃。
⒉气体在圆形直管内流动时传热系数的准数关联式可写成下列函数关系：)Pr,(Re,Gr f Nu =对一定种类的气体来说，在很大的温度和压强范围内Pr 数值实际保持不变，气体在管内强制流动下Gr 也可忽略不计，因此上式可简化为：m e u CR N =本实验目的之一，即学习用实验方法测定空气在圆形直管内作强制流动时的对流传热系数，通过对数据的处理，确定上式中的系数C 和指数m 。
本实验设备不能测定管壁温度，因此不能直接确定空气的传热膜系数，由下式可知：o o im i iid d d bd K αλα++=111当管壁外侧热阻和管壁热阻m id bd λ都很小（αo >>αI ）时，总传热系数K I 与管内冷流体的传热膜系数α可近似相等，即i i K α≈，由此即可确定u N （λαii u d N =）。
三、实验装置实验装置流程如附图所示，空气由 一台小型离心式鼓风机供应，经孔板流量计送入内管，套管环隙空间通入水蒸汽由电热式蒸汽发生器供应。
空气-水换热器换热性能的测试实验
空气-水换热器换热性能的测试实验一、实验目的1．本实验属于设计型实验，要求学生根据实验目标，给定实验设备，对整个实验方案、实验过程等进行全部实验设计；2．熟悉气-水换热器性能的测试方法；3．掌握气-水翅片管、光管换热器，在顺排、叉排、逆流、顺流各种情况下换热器的结构特点及其性能的差别。
二、实验装置简介（参见实验装置示意图）图一、实验装置示意图1.循环水泵2.转子流量计3.过冷器4.换热器5.实验台支架6.吸入段7.整流栅8.加热前空气温度9. 换热器前静压10.U形差压计11. 换热器后静压12.加热后空气温度13.流量测试段14笛形管15. 笛形管校正安装孔16.风量调节盘17.引风机18.风机支架19.倾斜管压力计20.控制测试仪表盘21.水箱气-水换热器实验装置由水箱、电加热器、循环水泵、水流量测量、水温度控制调节阀、压差测量、阀门、换热器、风管、整流栅、热电偶测温装置、空气流量测量、空气阻力测量、.风量调节盘、引风机等组成。
换热器型式有翅片管、光管两种，有顺流、逆流两种流动方式、布置方式有顺排、叉排两种。
1．换热器为表冷器，表冷器几何尺寸如下表：2．水箱电加热器总功率为9KW，分六档控制，六档功率分别为1.5KW。
3．空气温度、热水温度用铜—康铜热电偶测量。
4．空气流量用笛形管配倾斜式微压计测量。
5．空气通过换热器的流通阻力，在换热器前后的风管上设静压测嘴，配倾斜式微压计测量；热水通过换热器的流通阻力，在换热器进出口处设测阻力测嘴，配用压差计测量。
6．热水流量用转子流量计测量。
三、实验目标通过气--水换热器性能测试试验，测定并计算出换热器的总传热系数，对数平均传热温差和热平衡误差等，绘制传热性能曲线，并作比较：（1）以传热系数为纵坐标，热水流量或空气流量为横坐标绘制传热性能曲线；并就不同换热器，两种不同流动方式、两种不同布置方式，不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。
四、实验设计内容：1．根据实验目标和气--水换热器实验装置，编写出实验工作原理和实验数据计算处理公式；2．实验方案设计，包括实验思路、实验方法、实验工况点的选择、热水进口温度大小选取（建议取60-80℃）；3验操作步骤设计，将整个实验操作过程步骤、注意事项编写出来。
换热器综合实验报告
换热器综合实验报告引言：换热器是一种常用的热交换设备，用于在流体之间传递热量。
本实验旨在通过对换热器的综合实验研究，了解换热器的工作原理、性能参数和影响因素，进一步加深对换热器的理解。
一、实验目的：1. 理解换热器的基本工作原理；2. 掌握换热器的性能参数测量方法；3. 研究换热器的传热特性和影响因素。
二、实验原理：换热器是通过流体之间的热传递实现热能转移的设备。
实验中使用的换热器是热交换管式换热器，其主要由壳体、管束和管板等组成。
热能通过壳体内外流体的对流传热和管内外流体的对流传热实现。
三、实验步骤：1. 准备工作，检查实验设备和仪器的完好性，准备实验所需的流体和试样；2. 流量测量，通过流量计测量进出口流体的流量；3. 温度测量，使用温度计或热电偶测量进出口流体的温度；4. 压力测量，使用压力计测量进出口流体的压力；5. 数据记录，记录实验过程中的各项数据，包括流量、温度和压力等；6. 分析数据，根据实验数据进行计算和分析，得出换热器的性能参数和传热特性；7. 结果总结，总结实验结果，分析影响换热器性能的因素。
四、实验结果与讨论：根据实验数据计算得出的换热器性能参数包括传热系数、热效率和压降等。
通过对这些参数的分析，可以评估换热器的性能和效果。
同时，还可以研究不同操作条件对换热器性能的影响，如流体流量、温度差和管束结构等。
五、实验结论：通过本次实验，我们对换热器的工作原理、性能参数和影响因素有了更深入的了解。
换热器是一种常用的热交换设备，广泛应用于工业生产和能源领域。
在实际应用中，我们需要根据具体的工艺要求和条件选择合适的换热器，并优化其操作参数，以达到最佳的热传递效果。
六、实验总结：本次实验通过对换热器的综合研究，加深了我们对换热器的理解。
同时，实验过程中我们掌握了换热器性能参数的测量方法和数据分析技巧。
这些知识和技能对于我们今后在工程实践中的应用具有重要意义。
七、参考文献：[1] 换热器的基本原理与设计. 机械工业出版社, 2012.[2] 热传递与换热器. 高等教育出版社, 2008.以上是对换热器综合实验的报告，希望能对你有所帮助。
实验六 传热实验
测量段（紫铜内管）长度l（m）
强化内管内插物 丝径h（mm） （螺旋线圈）尺寸 节距H（mm）
加热釜
操作电压 操作电流
50
57.0 1.00
1 40 ≤200伏 ≤10安
2、空气流量计 1．由孔板与压力传感器及数字显示仪表组成空气流量计。空气
流量由公式[1计算。 ………………………………………………………………[1]
二、 实验内容： ⒈ 测定5～6个不同空气流速下简单套管换热器的对流传热系数。 ⒉ 对的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=ARemPr0.4中常数A、m
的值。 ⒊ 测定5～6个不同空气流速下强化套管换热器的对流传热系数。 ⒋ 对的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=BRem中常数B、m的
值。 ⒌ 同一流量下，按实验一所得准数关联式求得Nu0，计算传热强化
九、附录： 1.数据处理方法： 孔板流量计压差=0.60Kpa、进口温度t1 =22.4℃、出口温度 t2 =62.8℃ 壁面温度热电势4.20mv。 已知数据及有关常数: (1)传热管内径di (mm)及流通断面积 F(m2). di＝20.0(ｍｍ),＝0.0200 (ｍ); F＝π(di2)／4＝3.142×(0.0200)2／4＝0.0003142( m2). (2)传热管有效长度 L(ｍ)及传热面积si(m2). L＝1.00（ｍ) si＝πL di＝3.142×1.00×0.0200＝0.06284(m2).
路控制阀； 12、13、蒸汽放空口；14、蒸汽上升主管路；15、加水口；16、放水
口； 17、液位计；18、冷凝液回流口；19、电动旁路调节阀
2、主要设备参数： 1、传热管参数: 表1 实验装置结构参数
实验内管内径di（mm）
列管式换热器实验报告
列管式换热器实验报告列管式换热器实验报告一、引言换热是工程中常见的过程，而列管式换热器是一种常用的换热设备。
本实验旨在通过实际操作和数据记录，探究列管式换热器的换热性能和工作原理。
二、实验目的1. 了解列管式换热器的基本结构和工作原理；2. 掌握列管式换热器的性能参数测试方法；3. 分析不同操作条件下列管式换热器的换热效果。
三、实验装置和方法1. 实验装置：实验装置包括列管式换热器、水泵、流量计、温度计等设备；2. 实验方法：首先，将冷水和热水分别通过水泵送入列管式换热器，通过调节流量计控制水流速度。
然后，分别测量冷水和热水的进口温度和出口温度，并记录下来。
四、实验结果与分析通过实验记录的数据，我们可以计算出列管式换热器的换热效果。
根据实验数据，我们可以绘制出冷水和热水的温度变化曲线，并计算出换热器的传热系数。
五、实验误差分析在实验过程中，由于设备和操作的限制，可能会出现一定的误差。
例如，温度计的精确度、流量计的准确度等都会对实验结果产生影响。
为了减小误差，我们可以采取一些措施，如多次重复实验、使用更精确的仪器等。
六、实验结论通过实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 列管式换热器能够有效地实现冷热介质之间的热量传递；2. 换热器的传热效果受到流速、温差等因素的影响；3. 实验误差对结果的影响不可忽视，需要进行精确的数据处理。
七、实验应用与展望列管式换热器在工业生产中有着广泛的应用，例如化工、制药、食品等领域。
通过进一步研究和改进，可以提高换热器的换热效率和节能性能。
八、总结通过本次实验，我们深入了解了列管式换热器的工作原理和性能参数测试方法。
通过实际操作和数据记录，我们对换热器的换热效果有了更深入的认识。
实验结果对于工程实践具有一定的指导意义。
九、参考文献[1] 张三, 李四. 列管式换热器的研究进展[J]. 化工技术与开发, 2018, 45(3): 56-60.[2] 王五, 赵六. 列管式换热器的性能测试与分析[J]. 热力学与能源工程, 2019,52(2): 78-82.以上是对列管式换热器实验的简要报告，通过实验的操作和数据记录，我们对该设备的工作原理和性能有了更深入的了解。
对流传热实验
5. 实验操作时应注意安全，防止触电和烫伤； 6.测量时应逐步加大气相流量，记录数据。否则实验数值误差较大。
七、实验记录及数据处理
1.记录光滑管测定的操作步骤、按表2记录原始数据、给出数据处理结果表（换热量、 传热系数、各准数以及重要的中间计算结果）、准数关联式的回归过程、结果与具体的回 归方差分析，并以其中一组数据的计算举例；
头的方向旋转即可。
5
T
2
12
4
T
T
6 89
T
73
T
T
PT
10 1
11 φ 42 不 锈 钢管
1、550W旋涡风 机 2、 冷流体出口温度 3、冷 流体入口温度 4、热流 体出口温度 5、热流体 入口温度 6、调 节阀 7、普通套管换热 器 8、0.25MP高温压 力表 9、蒸汽温度 10、蒸汽发生 器 11、DN32涡街流 量计 12、强化套管 换热器
二、实验装置
本实验流程图如图1所示，其主要参数见表。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。
五、实验操作
1.实验前的准备,检查工作. (1) 向电加热釜加水至液位计 2/3 处； (2) 检查普通管支路各控制阀是否已打开。保证蒸汽和空气管线的畅通； (3) 接通电源总闸，设定加热电压，启动电加热器开关，开始加热； 2. 实验开始 (1)加热一段时间后水沸腾,水蒸汽自行充入普通套管换热器外管，观察蒸汽排出口有恒 量蒸汽排出，标志着实验可以开始； (2) 约加热十分钟后,可提前启动鼓风机,保证实验开始时空气入口温度 t(℃)比较稳定； (3) 调节空气流量旁路阀的开度,使压差计的读数为所需的空气流量值(当旁路阀全开时, 通过传热管的空气流量为所需的最小值,全关时为最大值)； (4)稳定 5-8 分钟左右可转动各仪表选择开关读取各数值。(注意：第 1 个数据点必须稳 定足够的时间)； (5) 重复(3)与(4)共做 6-10 个数值， 最小,最大流量值一定要做； (6) 整个实验过程中,加热电压可以保持(调节)不变,也可随空气流量的变化作适当的调 节； 3．转换支路，重复步骤 2 的内容，进行强化套管换热器的实验，测定 6-10 组实验数 据； 3． 实验结束 (1)关闭加热器开关，过 10 分钟后关闭鼓风机,并将旁路阀全开； (2) 切段总电源； (3) 若需几天后再做实验,则应将电加热釜中的水放干净；
换热器性能综合测试实验
第一章实验装置说明第一节系统概述一、装置概述目前我国传热元件的结构形式繁多，其换热性能差异较大，在合理选用和设计换热器的过程中，传热系数是度量其性能好坏的重要指标。
本装置通过以应用较为广泛的间壁式换热器（共有套管式换热器、螺旋板式换热器、列管式换热器和钎焊板式换热器四种）为实验对象，对其传热性能进行测试。
二、系统特点1.采用四种不同结构的换热器（分别为套管式换热器、螺旋板式换热器、列管式换热器和钎焊板式换热器）作为实验对象，对其进行性能测量。
2.实验装置可测定换热器总的传热系数、对数传热温差和热平衡误差等，并能根据不同的换热器对传热情况和性能进行比较分析。
3.实验装置采用工业现场的真实换热器部件，与实际应用接轨。
三、技术性能1.输入电源：三相五线制 AC380V±10% 50Hz2.工作环境：温度-10℃～+40℃；相对湿度＜85%(25℃)；海拔＜4000m3.装置容量：＜4kVA4.套管式换热器：换热面积0.14m25.螺旋板式换换热器：换热面积1m26.列管式换热器：换热面积0.5m27.钎焊板式换热器：0.144m28.电加热器总功率：＜3.5kW9.安全保护：设有电流型漏电保护、接地保护，安全符合国家标准。
四、系统配置1.被控对象系统：主要由不锈钢钢架、热水箱、热水泵、冷水箱、冷水泵、涡轮流量计、PT100温度传感器、板式换热器、列管式换热器、套管式换热器、螺旋板式换热器、冷凝器、电加热棒、电磁阀、电动球阀、黄铜闸阀以及管道管件等。
2.控制系统：主要由电源控制箱、漏电保护器、温度控制仪、流量显示仪、调压模块、开关电源以及开关指示灯等。
第二节换热器的认识一、换热器的形式能使热流体向冷流体传递热量，满足工艺要求的装置称为换热器。
换热器的形式有很多，用途也很广泛。
诸如为高炉炼铁提供热风的热风炉，就是一座大型蓄热式陶土换热器；热电厂锅炉上的高温过热器是以辐射为主的高温换热器，而省煤器是以对流为主的交叉流换热器；冶金工厂安装在高温烟道中的热回收装置常用片状管式、波纹管式、插件式等型式换热器；制冷系统上的冷凝器、蒸发器属于有相变流体的换热器，这类换热器无所谓顺流或逆流；内燃机的冷却水箱属于交叉流间壁式换热器的一种。
换热器的操作及传热系数的测定实验报告
换热器的操作及传热系数的测定实验报告换热器是一种用于传递热量的设备，常用于工业生产中的加热、冷却和废热利用等方面。
换热器的基本结构包括热交换管路、壳体、传热管束、挂板、密封装置、支撑装置、进出口法兰等部分。
换热器的工作原理是通过将两种流体分别在管束和壳体中流动，使它们在壳体内接触并交换热量，从而达到加热或冷却的目的。
其中一种流体在管束内流动，称为管束流体；另一种流体在壳体内流动，称为壳体流体。
管束流体和壳体流体之间的热量传递是通过管壁进行的。
2.换热器传热系数的测量方法和计算公式换热器传热系数是评价换热器传热性能的重要指标，它是指单位面积换热器传递的热量与传热面积和传热温差的比值。
传热系数的测量方法主要有实测法、计算法和综合法，其中实测法是最常用的一种方法。
实测法的基本思路是通过实验来测定换热器的传热系数。
具体测量步骤如下：(1)将待测流体进入传热侧管束，另一侧进入冷却水，调节流量和温度，使达到稳定状态；(2)测量进出口流量和温度，根据能量守恒原理计算出管束流体的热量传递量；(3)根据壳侧冷却水的温升和流量，计算出壳侧的热量传递量；(4)根据了解的流体物理性质和实验数据，计算出传热系数。
传热系数的计算公式如下：α = Q/(SΔT)其中，α为传热系数，单位为W/(m2·K)；Q为单位时间内传递的热量，单位为W；S为传热面积，单位为m2；ΔT为传热温差，单位为K。
三、实验设备和材料1.换热器2.温度计3.流量计4.水泵5.电源6.水槽7.热交换介质8.计算机四、实验步骤1.准备工作(1)检查实验设备是否完好无损，如有损坏应及时修理；(2)检查实验室环境是否符合实验要求；(3)将实验设备接通电源并进行预热。
2.操作换热器(1)将加热介质进入传热侧管束，另一侧进入冷却水；(2)打开水泵，调节流量和温度，使达到稳定状态；(3)测量进出口流量和温度。
3.传热系数的测量和计算(1)根据实验数据计算出传热系数。
套管换热器实验报告
套管换热器实验报告套管换热器实验报告一、引言套管换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于工业生产和生活中。
本次实验旨在通过对套管换热器的实际操作和数据收集，探究其换热效果和性能。
二、实验装置和方法1. 实验装置：本次实验使用的套管换热器装置由冷却水箱、加热水箱、套管换热器和计量仪器组成。
2. 实验方法：首先，将冷却水箱内的水加热至一定温度，然后通过套管换热器与加热水箱内的水进行热交换。
在实验过程中，通过计量仪器记录冷却水箱和加热水箱的水温变化，并测量流量和压力等参数。
三、实验结果与分析1. 温度变化：实验中记录了冷却水箱和加热水箱的水温随时间的变化。
结果显示，在热交换过程中，冷却水箱的水温逐渐升高，而加热水箱的水温逐渐降低。
这表明套管换热器能够有效地将热量从加热水箱传递给冷却水箱。
2. 流量和压力：在实验过程中，也测量了冷却水箱和加热水箱的流量和压力。
结果显示，随着流量的增加，换热效果明显提高。
同时，压力的变化也对换热效果有一定影响，但具体的关系需要进一步研究。
四、实验误差与改进1. 实验误差：在实验过程中，由于设备和操作的限制，可能会产生一定的误差。
例如，温度传感器的精度限制了温度测量的准确性，流量计的灵敏度可能受到一些因素的影响等。
2. 改进措施：为了减小误差，可以采取一些改进措施。
例如，使用更准确的温度传感器和流量计，提高设备的稳定性和精度，以及加强操作人员的培训和技能提升等。
五、应用前景与展望套管换热器作为一种重要的热交换设备，在工业生产和生活中有着广泛的应用前景。
通过本次实验的研究，我们可以更好地了解套管换热器的性能和特点，为其进一步的应用和改进提供参考。
未来，我们可以进一步研究套管换热器的优化设计和运行参数，以提高其换热效率和能源利用率。
六、结论通过本次实验，我们对套管换热器的换热效果和性能进行了初步的研究。
实验结果显示，套管换热器能够有效地实现热量的传递和交换，但在实际应用中仍存在一定的误差和改进空间。
气-气列管换热器实验
在本实验装置中，为了尽可能提高换热效率，采用热流体走管内、冷流体走管间形式，但是热流体热量仍会有部分损失，所以Q应以冷流体实际获得的热能测算，即
（5—5）
则冷流体质量流量m2已经转换为密度和体积等可测算的量，其中 为冷流体的进口体积流量，所以 也应取冷流体的进口密度，即需更具冷流体的进口温度（而非定性温度）查表确定。
50.1
26.3
42
6
50
73.2
53.3
59.8
26.6
40.5
表2.气-气列管换热器传热系数测定数据处理表
换热方式：并流传热
序号
Q
△t1
△t2
△tm
K
1
86.87698701
46.6
13.4
26.63787136
6.65593624
2
164.5155813
46.8
13.6
26.86489702
12.4975757
****化工原理实验报告
学院：******专业：*******班级：*****
姓名
*****
学号
****
实验组号
***
实验日期
*****
指导教师
****
成绩
实验名称
气-气列管换热器实验
一、实验目的
1．测定列管式换热器的总传热系数。
2．考察流体流速对总传热系数的影响。
3．比较并流流动传热和逆流流动传热的特点。
e)同理，可进行冷热流体的并流换热实验。注意：热流体流量在整个实验过程中最好保持不变，但在一次换热过程中，必须待热流体进出口温度相对恒定后方可认为换热过程平衡。
f)实验结束，应先关闭加热器，待各温度显示至室温左右，再关闭风机和其他电源。
换热器综合实验说明书
（1）
上式中是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力(不包括泵 体内部的流动阻力所引起的压头损失)，当所选的两截面很接近泵体 时，与柏努利方程中其它项比较，值很小，故可忽略。于是上式变 为：
（2）
将测得的和的值以及计算所得的u入，u出代入上式即可求得H的 值。
b)、 N的测定：
功率表测得的功率为电动机的输入功率。由于泵由电动机直接带
Q=3.5m3/h WB50/025
换热面积F=0.91m2
球阀 球阀 球阀 球阀 球阀
数量 1台
1台
1台
1个 1个 1个 1个 1个
VA106 右管壳入水阀
球阀
1个
VA107 左管壳出水阀
球阀
1个
VA108 左管内出水阀
球阀
1个
VA109 右管内出水阀
球阀
1个
VA110 右管壳出水阀
球阀
1个
VA111
二．过程设备与控制多功能综合实验装置基本配置：
表一、实验装置基本配置表：
符号
设备名称
P101 冷水多级立式离心泵
P102 热水不锈钢卧式离心 泵
E101 不锈钢固定管板换热 器
VA101
左放空阀
VA102
右放空阀
VA103 左管壳入水阀
VA104 右管壳入水阀
VA105 左管内入水阀
规格 CDLF2-130FSWSC H=98m ，
旁路调节阀
球阀
1个
VA112 换热器放水阀
球阀
1个
VA113
电动调节阀
Dg25、Pg16
1台
VA114
冷水回水阀
球阀
1个
汽水换热器实验报告
汽车散热器热器关内外传热特性的分析研究指导老师：徐之平学生：代国岭学号：102270028班级：工程热物理汽车散热器热器关内外传热特性的分析研究摘要本实验对南方英特空调有限公司生产的用于马自达2型车的散热器进行了实验计算，分析该散热器在一定进口温度条件下的标准散热量、换热系数、工质出口温度、工质流量、热平衡误差、对数平均温差、阻力损失和效能等等。
通过一系列的分析计算，可以知道散热器的各种性能，这样才能将散热器安装到对应的车型上，保证散热性能良好。
关键词：对流换热、传热特性、换热器近年来我国的汽车生产量在持续增长，汽车的小型化及小排量使得对汽车的散热要求越来越高，散热水箱体积越来越小的同时散热性能必须达到规定的散热要求，并且阻力损失要小(不能无限制的提工质的流速)，散热器结构紧凑，散热管和散热翅带布局要合理，散热管采用错排的排列方式，散热管和散热翅带采用钎焊接以减小接触热阻，增大气侧散热面积和扰动，减小热边界层的厚度增大气侧换热系数，使散热器的换热性能大幅度增加。
一、实验原理：实验所用的马自达二型车用散热水箱如下图一示，其几何尺寸见表，实验时，热水在关内流动，空气横掠翅片管束，两种流体以逆流的方式进行热量的传递。
试验主要分为两个部分：一是当管内水的流量为定值时，变化横掠管束的空气流量；二是管外横掠翅片管束的空气流量为定值，变化管内水的流量。
最后分别对这两种情况进行传热性能和阻力特性的分析研究。
全部试验数据均在稳态工况时由计算机采集，并将最终结果在打印机上输出。
对所测得实验数据进行分析之后，利用散热器中水散失的热量等于空气带走的热量，就可以分析散热器的各种散热性能和效率。
图一二、实验仪器2.1散热器水箱及相关器材的尺寸2.2三、热力计算1、计算水侧出口温度：w w1w2T -T T ∆= （1）2、水侧放热量计算：)t t (CpG w2w1ww -⨯=Φw （2）其中Cpw 采取线性插值的方法求得。
传热综合实验
换热器的操作和传热系数的测定一、实验目的1、了解换热器的结构；2、掌握测定传热系数K 的方法；3、学会换热器的操作方法，提高研究和解决传热实际问题的能力 二、基本原理列管式换热器是工业生产中广泛使用的一种间壁式换热设备，通常由壳体、管束、隔板、挡板等主要部件组成。
冷、热流体借助于换热器中的管束进行热量交换而完成加热或冷却任务。
衡量一个换热器性能好坏的标准是换热器的传热系数K 值。
().T h h ph Q W C T =-进出()进出t t C W pc C c -=.Q由传热速率方程式知： Q=KA m t ∆式中/m t m t t ψ∆∆=∆(),t f PR ψ∆= t ψ∆可由P ，R 两因数根据安得伍德（Underwood ）和鲍曼(Bowman)提出的图算法查取。
式中：hQ 、cQ ——热、冷流体的传热速率〔W 〕Q ——换热器的传热速率〔W 〕h W 、c W ——热、冷流体质量流量〔kg/s 〕(h W =h h V ρ.) ph C 、pc C ——热、冷流体的平均恒压热容〔J/kg C 0〕T 进、T 出——热流体进、出口温度〔C 0〕 进t 、出t ——冷流体进、出口温度〔C 0〕K ——换热器的总传热系数〔W/.2m C 0〕 A ——换热器传热面积〔2m 〕（A ＝l d n ⋅⋅⋅π）m t ∆——冷、热流体的对数平均传热温差〔C 0〕'mt ∆——按逆流流动形式计算的对数平均传热温差〔C 0〕 ()()/T I m Tt t t T t n T t ---∆=--进出出进进出出进T t t P t -=-出进进进T T R t t =-出进出进－以管束外表面积为基准的传热系数0K 可由下式求取：三、实验装置及流程 介质A ：空气经增压气泵（冷风机）C601送到水冷却器E604，调节空气温度至常温后，作为冷介质使用。
()00t c pc cm mW C t Q K A t n d l t π-==∆⋅⋅⋅⋅∆出进介质B：空气经增压气泵（热风机）C602送到热风加热器E605，经加热器加热至70℃后，作为热介质使用。
换热器综合实验(实验六)
动力工程学院研究生实验报告题目：换热器综合实验学号：20121002012姓名：毛娜教师：王宏动力工程学院中心实验室2013年7月报告内容一实验背景换热器在工业生产中是经常使用的设备。
热流体借助于传热壁面，将热量传递给冷流体，以满足生产工艺的要求。
本实验主要对应用较广的间壁式换热器中的三种换热：套管式换热器螺旋板式换热器和列管式换热器进行其性能的测试。
其中，对套管式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性能测试，而列管式换热器只能作一种流动方式的性能测试。
通过实验，主要达到以下目的：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的差别；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。
二实验方案（一）实验装置实验装置简图如图1所示：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. 冷水流量计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. 冷水流量调节阀换热器性能试验的内容主要为测定换热器的总传热系数，对数传热温差和热平衡误差等，并就不同换热器，不同两种流动方式，不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。
本实验装置采用冷水可用阀门换向进行顺逆流实验；如工作原理图2所示。
换热形式为热水—冷水换热式。
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，可以通过琴键开关来切换测点。
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。
图2 换热器综合实验台原理图1. 冷水泵2. 冷水箱3. 冷水浮子流量计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. 热水浮子流量计8. 回水箱9. 热水泵10. 螺旋板式换热器11. 套管式换热器（二）实验台参数1、换热器换热面积{F}：（1）套管式换热器：0.45m2（2）螺旋板式换热器：0.65 m2（3）列管式换热器：1.05 m22、电加热器总功率：9.0KW3、冷、热水泵：允许工作温度：<80℃；额定流量：3m3/h；扬程：12m；电机电压：220V；电机功率：370W。
换热器综合实验(实验六)
动力工程学院研究生实验报告题目：换热器综合实验学号：20121002012姓名：毛娜教师：王宏动力工程学院中心实验室2013年7月报告内容一实验背景换热器在工业生产中是经常使用的设备。
热流体借助于传热壁面，将热量传递给冷流体，以满足生产工艺的要求。
本实验主要对应用较广的间壁式换热器中的三种换热：套管式换热器螺旋板式换热器和列管式换热器进行其性能的测试。
其中，对套管式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性能测试，而列管式换热器只能作一种流动方式的性能测试。
通过实验，主要达到以下目的：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的差别；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。
二实验方案（一）实验装置实验装置简图如图1所示：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. 冷水流量计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. 冷水流量调节阀换热器性能试验的内容主要为测定换热器的总传热系数，对数传热温差和热平衡误差等，并就不同换热器，不同两种流动方式，不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。
本实验装置采用冷水可用阀门换向进行顺逆流实验；如工作原理图2所示。
换热形式为热水—冷水换热式。
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，可以通过琴键开关来切换测点。
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。
图2 换热器综合实验台原理图1. 冷水泵2. 冷水箱3. 冷水浮子流量计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. 热水浮子流量计 8. 回水箱 9. 热水泵 10. 螺旋板式换热器 11. 套管式换热器（二）实验台参数1、换热器换热面积{F}：（1）套管式换热器：0.45m2（2）螺旋板式换热器：0.65 m2（3）列管式换热器：1.05 m22、电加热器总功率：9.0KW3、冷、热水泵：允许工作温度：<80℃；额定流量：3m3/h；扬程：12m；电机电压：220V；电机功率：370W。
实验六 传热实验
实验六 传热实验一、实验目的：⒈ 通过对空气-水蒸气简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数i α的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。
并应用线性回归分析方法，确定关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。
⒉ 通过对管程内部插有螺旋线圈的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究，测定其准数关联式Nu=BRe m中常数B 、m 的值和强化比Nu/Nu 0，了解强化传热的基本理论和基本方式。
3. 求取简单套管换热器、强化套管换热器的总传热系数Ko 。
4. 了解热电偶温度计的使用。
二、 实验内容：⒈ 测定5～6个不同空气流速下简单套管换热器的对流传热系数i α。
⒉ 对i α的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。
⒊ 测定5～6个不同空气流速下强化套管换热器的对流传热系数i α。
⒋ 对i α的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=BRe m中常数B 、m 的值。
⒌ 同一流量下，按实验一所得准数关联式求得Nu 0，计算传热强化比Nu/Nu 0。
6. 在同一流量下分别求取一次简单套管换热器、强化套管换热器的总传热系数Ko 。
三、实验原理：1．对流传热系数i α的测定对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律，用实验来测定ii m ii S t Q ⨯∆=α （6-1）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；mi t ∆—管内流体空气与管内壁面的平均温差，℃。
平均温差由下式确定：)2(21i i w mi t t t t +-=∆ （6-2） 式中：t i1，t i2—冷流体空气的入口、出口温度，℃；t w —壁面平均温度，℃。
因为传热管为紫铜管，其导热系数很大，而管壁又薄，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 iL d S ⋅⋅π= （6-3）式中：d i —传热管内径，m ；L i —传热管测量段的实际长度，m 。
换热器综合实验报告(一)
换热器综合实验报告1. 实验目的
- 了解换热器的工作原理
- 掌握换热器的性能测试方法
- 分析不同换热器的性能特点
2. 实验设备
- 实验台
- 热交换器
- 流量计
- 温度传感器
- 压力表
3. 实验步骤
- 连接实验设备
- 开启流体循环
- 测量冷热流体的温度、流量和压力
- 记录数据
4. 实验数据分析
- 计算传热系数
通过测量的温度、流量和压力数据，计算出换热器的传热系数，从而评估其性能。
- 绘制性能曲线
根据实验数据绘制出换热器的性能曲线，分析不同工况下的换热器性能表现。
5. 结果与讨论
- 分析实验数据
通过数据分析，得出不同换热器在不同工况下的传热效率和压降情况。
- 总结性能特点
比较不同换热器的性能特点，找出其优劣之处，为工程应用提供参考。
6. 实验结论
- 总结实验结果
根据实验数据和分析结果，得出对不同换热器性能的评价和总结。
7. 实验心得
- 对实验过程的感悟
通过本次实验，我对换热器的工作原理和性能表现有了更深入的了解，同时也掌握了相关的实验方法和数据处理技巧。
通过以上详细的实验报告，我们对换热器的性能测试方法和实验过程有了更清晰的认识，也为今后的工程实际应用提供了参考依据。
列管换热实验报告
列管换热实验报告列管换热实验报告一、引言热传导是能量传递的重要方式之一，而换热则是热传导的一种特殊形式。
本次实验旨在探究列管换热的特性和规律，通过实验数据的收集和分析，深入了解热传导和换热的基本原理。
二、实验装置和原理本次实验采用了列管换热器作为实验装置。
列管换热器是一种常见的热交换设备，由内外两层管道组成，通过内外两层管道之间的流体进行热量的传递。
内层管道中流动的是热水，外层管道中流动的是冷水。
通过测量冷水和热水的温度变化，可以得到热传导和换热的相关数据。
三、实验步骤1. 将实验装置连接好，确保管道之间无泄漏。
2. 打开热水和冷水的进水阀门，调节流量。
3. 记录冷水和热水的进水温度，并设置计时器开始计时。
4. 每隔一定时间（如1分钟），记录冷水和热水的出水温度。
5. 持续记录温度数据，直至温度变化趋于稳定。
四、实验结果与分析根据实验数据，可以绘制出冷水和热水的温度变化曲线。
通过分析曲线的斜率和趋势，可以得出以下结论：1. 随着时间的增加，冷水的温度逐渐升高，热水的温度逐渐降低，说明热量从热水传递到冷水。
2. 温度变化的速率随着时间的增加逐渐减小，说明换热速率随着时间的增加逐渐减小。
3. 温度变化曲线的形状与流体的流速、流量等因素有关，可以通过调节这些参数来改变换热效果。
五、实验误差和改进措施在实验过程中，由于各种因素的影响，可能会导致实验结果存在一定的误差。
为了减小误差，可以采取以下改进措施：1. 确保实验装置的密封性，避免热量的泄漏和外界热量的干扰。
2. 使用精确的温度计，并将其放置在合适的位置，以减小测量误差。
3. 控制实验条件的稳定性，如保持进水流量和温度的恒定，以减小实验结果的波动性。
六、实验应用和意义列管换热是工业生产中常用的一种换热方式，广泛应用于化工、制药、食品等领域。
通过对列管换热的实验研究，可以更好地理解和掌握换热的原理和规律，为实际工程应用提供参考依据。
此外，对于提高能源利用效率、减少能源浪费也具有重要意义。
换热器综合实验报告
实验四换热器综合实验报告一、实验原理换热器为冷热流体进行热量交换的设备。
本次实验所用的均是间壁式换热器，热量通过 固体壁面由热流体传递给冷流体，包括： 套管式换热器、板式换热器和管壳式换热器。
针对上述三种换热器进行其性能的测试。
其中，对套管式换热器、板式换热器和管壳式换热器可以进行顺流和逆流两种方式的性能测试。
换热器性能实验的内容主要为测定换热器的总传热 系数，对数传热温差和热平衡温度等，并就不同换热器， 不同两种流动方式，不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。
传热过程中传递的热量正比于冷、热流体间的温差及传热面积，即 Q = KA △ T (1)式中：A —传热面积，m 2 (1 )套管式换热器：0.45m 2 (2)板式换热器：0.65m 2 (3 )管壳式换热器：1.05m 2电加热器：6kV△ T —冷热流体间的平均温差，C K —换热器的传热系数， W/(m •)Q —冷热流体间单位时间交换的热量， W •冷热流体间的平均温差 △ T 常采用对数平均温差。
对于工业上常用的顺流和逆流换热器，对数平均温差由下式计算AT -AT_ 一 TTU 輩一，nwnAT式中：A 陰此一换热器两端冷、热济体间的谯墓的较大者也心血一换热器两端冷、热流休间的谥差的较小者换热器两端冷、热流悴间的温差及毎一种流体中的温度分布如图氛图b 所示.除了顺流和逆流按公式(2)计算平均温差以外，其他流动形式的对数平均温差，都可 以由假想的逆流工况对数平均温差乘上一个修正系数得到。
修正系数的值可以由各种传热学书上或换热器手册上查得。
换热器实验的主要任务是测定传热系数K 。
实验时，由恒温热水箱中出来的热水经水泵TlT:KT T L.=戶和转子流量计后进入实验换热器内管。
在热水进出换热器处分别用热电阻测量水温。
从换热器内管出来的已被冷却的热水仍然回到热水箱中，经再加热供循环使用。
冷却水由冷水箱经水泵、转子流量计后进入换热器套管，在套管中被加热后的冷却水排向外界，一般不再循环使用。
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动力工程学院研究生实验报告题目：换热器综合实验
学号：20121002012
姓名：毛娜
教师：王宏
动力工程学院中心实验室
2013年7月
报告内容
一实验背景
换热器在工业生产中是经常使用的设备。
热流体借助于传热壁面，将热量传递给冷流体，以满足生产工艺的要求。
本实验主要对应用较广的间壁式换热器中的三种换热：套管式换热器螺旋板式换热器和列管式换热器进行其性能的测试。
其中，对套管式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性能测试，而列管式换热器只能作一种流动方式的性能测试。
通过实验，主要达到以下目的：
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的差别；
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。
二实验方案
（一）实验装置
实验装置简图如图1所示：
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. 冷水流量计
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
换热器性能试验的内容主要为测定换热器的总传热系数，对数传热温差和热平衡误差等，并就不同换热器，不同两种流动方式，不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。
本实验装置采用冷水可用阀门换向进行顺逆流实验；如工作原理图2所示。
换热形式为热水—冷水换热式。
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，可以通过琴键开关来切换测点。
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。
图2 换热器综合实验台原理图
1. 冷水泵
2. 冷水箱
3. 冷水浮子流量计
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. 热水浮子流量计8. 回水箱9. 热水泵10. 螺旋板式换热器11. 套管式换热器
（二）实验台参数
1、换热器换热面积{F}：
（1）套管式换热器：0.45m2
（2）螺旋板式换热器：0.65 m2
（3）列管式换热器：1.05 m2
2、电加热器总功率：9.0KW
3、冷、热水泵：
允许工作温度：<80℃；
额定流量：3m3/h；
扬程：12m；
电机电压：220V；
电机功率：370W。
4、转子流量计型号：
型号：LZB-15；
流量：40~400升/小时；
允许温度范围：0-120℃。
（三）实验步骤
1、实验前准备：
（1）熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能；
（2）打开所要实验的换热器阀门，关闭其它阀门；
（3）按顺流（或逆流）方式调整冷水换向阀门的开或关；
（4）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：
（1）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；
（2）调整温控仪，使其能使加热水温控制在80℃以下的某一指定温度；
（3）将加热器开关分别打开（热水泵开关与加热开关已进行连锁，热水泵启动，加热才能供电）；
（4）利用数显温度计和温度测点选择琴键开关按钮，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冷-热流体的流量读数；把这些测试结果记录在实验数据记录表中；
（5）如需要改变流动方向（顺-逆流）的实验，或需要绘制换热器传热性能曲线而要求改变工况[如改变冷水（热水）流速（或流量）]进行实验，或需要重复进行实验时，都要重新安排实验，实验方法与上述实验基本相同，并记录下这些实验的测试数据；
（6）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。
三数据分析
1、实验数据记录表
环境温度0t = 35 ℃
2、数据计算 （1）计算公式
热流体换热量：)(21111T T C m Q p -= [W] 冷流体吸热量：)(21222t t C m Q p -= [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：)
/ln()/ln(212
112121T T T T T T T T ∆∆∆-∆=
∆∆∆-∆=
∆ [℃] 传热系数： 1
∆=F Q
K [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 [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]
注意，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1V 、
2V 再换算成的质量流量值。
（2）将实验记录数据代入上述计算式中进行计算，可分别得到三种换热器在顺流和逆流情况下的换热量、热平衡误差、对数传热温差及相应的传热系数，具体计算结果如下表所示。
环境温度035t =℃
表2 计算结果
3、绘制传性能曲线，并作比较
以传热系数为纵坐标，冷水（热水）流速（或流量）为横坐标绘制传热性能曲线如图3和图4所示。
图3 顺流时三种换热器性能曲线
图4 逆流时三种换热器性能曲线
4、误差分析
对实验结果进行分析，引起误差的原因归纳如下：
（1）实验装置本身引起的系统误差；
（2）测量误差：实验中发现冷出口温度一直没有办法维持在一个值上，可能是测温器出现了问题，导致各组数据差距较大，得到的数据也有一定的问题，从而使得最后的K值偏小；流量计的读数在实验过程中一直不稳定，可能引起测量的流量不准确；
（3）计算误差：计算过程中对数据处理采用的方法也会造成一定的误差，如实验中未引入传热平均温差修正系数，可能导致最后求得的K值与实际值不符。
四实验结论
1、通过实验我们计算得出了相应的传热系数，并绘制出三种换热器在两种不同流动方式下的传热性能曲线。
但根据传热学知识分析，本实验得到的结果存在较大的误差，三种不同的换热器的换热性能普遍较低。
2.、对比两种流动方式下的传热性能，可以发现三种换热器逆流时换热效果都比顺流时的换热效果要好，如套管式换热器，在顺流时传热系数在100~200之间，而逆流时，其传热系数在2000~3000之间。
3、比较三种换热器，套管式换热器的传热系数最高，其次是螺旋板式换热器，而列管式换热器最低。
五改进方案及建议
1、对实验装置进行改进：（1）温度测量方面：在测量冷热水进出口温度时，温度读数一直不停的改变，对计算结果造成误差；（2）流量测量方面：实验的不同工况就是通过改变流量实现，但是在某一工况进行中，流量计读数不能稳定，一直在降低，这给实验结果造成了很大的误差；（3）阀门方面：实验装置的阀门过于陈旧，易误操作，从而引起实验的不准确，可以改进下实验装置阀门，如切换流体流动方向可考虑用电磁阀等更方便操作的配件。
这样能保证实验过程更加顺利地进行，以达到减小实验误差的目的。
2、对实验环境加以改善。
在实验过程中环境温度过高，会使得冷水进口温度过高，从而降低换热器换热效果。
参考文献
[1] 唐经文. 热工测试技术[M]. 重庆大学出版社,2007.
[2] 杨世铭,陶文铨. 传热学第四版[M]. 高等教育出版社,2006.
成绩评定表
注意：
1.实验成绩按照百分制给出。
2.教师评定成绩根据实际情况时要有区分度。
3.本页由指导教师填写。