清华大学航天航空学院“传热学”实验报告
传热学实验报告
传热学实验报告传热学实验报告摘要：本实验通过研究传热学的基本原理和实验方法，探究了不同材料的导热性能和热传导规律。
通过实验数据的分析和处理，得出了一系列结论，对于进一步研究传热学提供了重要的参考。
引言：传热学作为热力学的一个重要分支，研究了热能在物质之间传递的规律和过程。
在工程领域中，传热学的应用非常广泛，例如热交换器、散热器等设备的设计和优化都需要依靠传热学的理论和实验研究。
本实验旨在通过实验手段，深入了解传热学的基本原理和实验方法，并通过实验数据的分析和处理，得出一些有价值的结论。
实验方法：1. 实验仪器和材料的准备本实验所需的仪器包括导热仪、温度计等，实验材料包括不同导热性能的物体，如金属、塑料等。
2. 实验步骤(1) 将不同材料的样品放置在导热仪的传热面上，并确保与传热面接触良好。
(2) 打开导热仪，记录下初始温度。
(3) 记录下不同时间间隔内的温度变化，并计算出相应的传热速率。
(4) 将实验数据整理并进行分析。
实验结果与讨论：通过实验数据的分析，我们得出了以下几个结论：1. 不同材料的导热性能存在明显差异。
在实验中，我们发现金属材料的导热性能要远远高于塑料等非金属材料。
这是因为金属材料中的自由电子能够在材料内部快速传递热能，而非金属材料中的分子结构则限制了热能的传导速度。
2. 传热速率与温度差成正比。
根据实验数据的分析，我们发现传热速率与传热面和环境之间的温度差成正比。
这是因为温度差越大，热能的传递速度越快。
3. 传热速率与传热面积成正比。
我们还观察到传热速率与传热面积成正比的规律。
这是因为传热面积越大，热能的传递面积也就越大，传热速率也就越快。
结论：通过本次实验，我们深入了解了传热学的基本原理和实验方法。
通过实验数据的分析和处理，我们得出了一系列结论，对于进一步研究传热学提供了重要的参考。
在实际应用中，我们应根据不同的工程需求，选择合适的材料和设计合理的传热面积，以提高传热效率和节约能源。
传热实训报告范文
一、前言为了更好地理解传热学的基本原理，掌握传热实验技能，提高分析问题和解决问题的能力，我参加了本次传热实训。
通过实训，我对传热学有了更深入的认识，以下是对本次实训的总结。
二、实训目的1. 理解传热学的基本原理，包括传导、对流和辐射传热；2. 掌握传热实验的基本方法和技能；3. 提高分析问题和解决问题的能力；4. 深入了解传热在工程实际中的应用。
三、实训环境实训地点：XXX大学工程实训中心实训设备：传热实验台、温度计、流量计、热电偶、计算机等。
四、实训原理1. 传导传热：物体内部由于温度梯度产生的热量传递方式。
2. 对流传热：流体在流动过程中，由于温度梯度产生的热量传递方式。
3. 辐射传热：物体通过电磁波形式传递热量的方式。
五、实训过程1. 传导传热实验（1）实验目的：验证傅里叶定律，研究传导传热速率与传热面积、材料导热系数、温差等因素的关系。
（2）实验步骤：① 准备实验材料：金属棒、温度计、热电偶等；② 安装实验装置，调整实验参数；③ 进行实验，记录数据；④ 分析实验结果，得出结论。
2. 对流传热实验（1）实验目的：研究对流传热速率与流体性质、流速、温差等因素的关系。
（2）实验步骤：① 准备实验材料：水箱、水泵、温度计、流量计等；② 安装实验装置，调整实验参数；③ 进行实验，记录数据；④ 分析实验结果，得出结论。
3. 辐射传热实验（1）实验目的：研究辐射传热速率与物体表面性质、温度、距离等因素的关系。
（2）实验步骤：① 准备实验材料：黑体辐射计、温度计、热电偶等；② 安装实验装置，调整实验参数；③ 进行实验，记录数据；④ 分析实验结果，得出结论。
六、实训结果1. 传导传热实验：根据实验数据，得出傅里叶定律成立，传导传热速率与传热面积、材料导热系数、温差等因素成正比。
2. 对流传热实验：根据实验数据，得出对流传热速率与流体性质、流速、温差等因素成正比。
3. 辐射传热实验：根据实验数据，得出辐射传热速率与物体表面性质、温度、距离等因素成正比。
传热的实训报告
一、实训目的通过本次传热实训，使我对传热学的基本原理、传热过程及传热设备有更深入的了解，提高实际操作能力，培养严谨的科学态度和良好的团队协作精神。
二、实训内容1. 实验原理传热是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。
传热方式有三种：传导、对流和辐射。
本次实训主要涉及传导和对流两种方式。
2. 实验设备（1）导热系数测定装置：用于测定材料的导热系数。
（2）对流换热实验装置：用于研究流体与固体表面之间的传热过程。
（3）热电偶温度计：用于测量物体表面的温度。
（4）计时器：用于记录实验时间。
3. 实验步骤（1）导热系数测定1）将待测材料切成一定尺寸的样品，放入导热系数测定装置中。
2）打开装置，调整温度差，待装置稳定后，记录温度差和时间。
3）根据公式计算材料的导热系数。
（2）对流换热实验1）将实验装置中的水加热至一定温度，待水稳定后，记录水的温度。
2）将待测物体放入装置中，调整装置，使物体与水充分接触。
3）记录物体表面的温度，计算物体与水之间的对流传热系数。
三、实训结果与分析1. 导热系数测定本次实验测定了不同材料的导热系数，结果如下：材料名称 | 导热系数（W/(m·K)）---------|-------------------材料A | 1.2材料B | 0.8材料C | 1.5从实验结果可以看出，不同材料的导热系数存在差异，且材料C的导热系数最大。
2. 对流换热实验本次实验测定了不同条件下物体与水之间的对流传热系数，结果如下：物体与水之间的温差（℃） | 对流传热系数（W/(m²·K)）-----------------------|-------------------------5 | 50010 | 100015 | 1500从实验结果可以看出，物体与水之间的温差越大，对流传热系数越大。
四、实训总结1. 通过本次实训，我对传热学的基本原理、传热过程及传热设备有了更深入的了解。
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。
传热实训报告心得
一、前言时光荏苒，转眼间传热实训已经结束。
在这段时间里，我深刻体会到了理论知识与实际操作相结合的重要性，也收获了丰富的实践经验。
以下是我对传热实训的心得体会。
二、实训过程回顾1. 实训内容本次传热实训主要包括以下几个方面：传热基本概念、传热基本定律、传热系数测定、传热设备设计、传热过程模拟与优化等。
2. 实训过程（1）理论学习：通过查阅资料、课堂讲解，我对传热基本概念、定律有了更深入的了解，为实际操作奠定了基础。
（2）实验操作：在实验过程中，我学会了如何使用传热设备，掌握了一定的实验技巧，如温度、压力、流量等参数的测量与控制。
（3）团队协作：在实训过程中，我们分组进行实验，大家互相帮助、共同进步，培养了良好的团队协作精神。
三、实训心得体会1. 理论联系实际通过本次实训，我深刻认识到理论知识在实际操作中的重要性。
在实验过程中，我学会了将课本上的理论知识应用到实际操作中，提高了自己的实践能力。
2. 实验技能提升实训过程中，我掌握了传热实验的基本操作，提高了自己的实验技能。
在今后的学习和工作中，这将为我提供有力的支持。
3. 团队协作精神在实训过程中，我深刻体会到团队协作的重要性。
只有团结一致，才能顺利完成实验任务。
同时，我也学会了如何与他人沟通、协调，提高了自己的沟通能力。
4. 安全意识实训过程中，我明白了实验安全的重要性。
在操作过程中，我严格遵守实验规程，确保实验安全。
5. 对传热领域的认识通过本次实训，我对传热领域有了更深入的认识。
传热技术在工业、农业、日常生活等领域都有广泛的应用，具有很高的研究价值。
四、实训总结1. 实训成果通过本次传热实训，我掌握了传热实验的基本操作，提高了自己的实践能力；培养了团队协作精神；增强了安全意识；对传热领域有了更深入的认识。
2. 不足之处在实训过程中，我发现自己在某些方面还存在不足，如实验操作不够熟练、理论知识掌握不够扎实等。
在今后的学习和工作中，我将努力提高自己，弥补不足。
有关传热学实验
第三章 传热学的基本实验第一节 用平板法测定保温材料的导热系数一、实验目的（1）用平板法测定保温材料的导热系数； （2）确定导热系数随温度变化的关系。
二、实验原理平板法测定保温材料的导热系数是以一维稳态导热原理为基础，这时通过平板的热流量为c h t t F Q -=(δλ于是)(c h t t F Q -=δλ在实验中需测得：试材的厚度δ；试材的面积F ；通过该面积的热流量Q ；试材的表面温度t h 及t c 。
于是试材的导热系数可由式（3-1-1）求出。
三、实验装置实验本体如图3-1-1所示，加热器1产生的热量通过试材2被冷却水带走，当加热器上下的热传递条件基本一致时，产生的热量将是上下各一半，即通过任一侧试材的热流量IU Q 21=。
在整理实验数据时，基中),(21),(21),(21214132δδδ+=+=+=t t t t t t c h 。
δ1、δ2为上下两块试材的厚度，要求两块试材的材质一样，且21δδ≈。
在加热器水平方向填有保温性能较好的材料4，当试材厚度方向尺寸比宽度方向尺寸小很多时，可以忽略水平方向的热损失。
因此可以近似地认为该导热是一维的。
四、实验步骤1. 将试材烘干。
图3-1-1 平板导热装置图1—电加热器2—试材；3—冷却水套；4—保温层；5—热电偶多点转换开关；6—冰点；7—电位差计2. 记录试材尺寸，当试材的厚度为20~30mm 时，两块试材平均厚度之差应小于1mm ,两块试材的容重应接近相等，并仔细地将试材装入实验装置内，将热电偶热接点紧贴在试材的两表面上。
3. 按图接线，接通冷却水，合上电源加热，经一段时间后测量t 1、t 2、t 3、t 4，以后每隔10分钟测数据一次，直至系统达到热稳定状态为止。
4. 改变电加热器的电流、电压，待系统达到热稳定后再次记录所需数据。
5. 实验数据经教师审阅后，整理现场方可离开。
五、实验结果整理对于大多数保温材料其导热系数随温度的变化有以下线性关系：λ=λ0（1+bt ） （3-1-2） λm =λ0（1+bt m ）（3-1-3）式中，b ——比例常数；t m ——试材的平均温度值，)(21c h m t t t +=。
传热综合实验报告
传热综合实验报告传热综合实验报告一、实验目的传热综合实验是为了让学生掌握传热基本原理和方法，以及学习各种传热方式的特点和应用。
通过实验，学生可以了解传热的基本规律、掌握传热过程中的数据处理方法，并能够运用所学知识分析和解决工程问题。
二、实验原理1. 传热基本概念传热是物质内部能量的转移，是由于温度差而引起的。
它包括三种方式：导热、对流和辐射。
导热是指物质内部分子之间的能量转移；对流是指物质内部或外部流体中，因温度差而引起的能量转移；辐射则是指物体表面发射出来的电磁波辐射。
2. 热导率测量在实验中，我们使用了稳态法测量铜棒、铝棒和不锈钢棒的导热系数。
稳态法测量时，在杆上选取两个距离L处，分别测量两点温度差ΔT1和ΔT2，并利用公式计算出杆上的导热系数λ。
在实验中，我们使用了水冷却装置对不锈钢棒进行对流传热实验。
通过测量水的进口温度、出口温度、水流量和杆表面温度，计算出对流传热系数h。
4. 辐射传热测量在实验中，我们使用了黑体辐射器和红外线探测仪对不同材料的辐射传热进行了测量。
通过调节黑体辐射器的温度和测量红外线探测仪的输出电压，计算出各种材料的辐射传热系数ε。
三、实验步骤1. 稳态法测量导热系数（1）将铜棒、铝棒和不锈钢棒依次放入加热器中加热。
（2）当杆上温度稳定后，在距离L处分别用两个温度计测量两点温度差ΔT1和ΔT2。
（3）根据公式λ=(P/kA)×L/ΔT求出导热系数λ。
2. 对流传热测量（1）将不锈钢棒插入水冷却装置中。
（2）调节水流量和水温，使其保持稳定状态。
（3）测量水的进口温度、出口温度、水流量和杆表面温度。
（4）根据公式h=q/(T1-T2)×A×(1-ε)求出对流传热系数h。
（1）将黑体辐射器加热至一定温度，并测量其输出电压。
（2）将不同材料的样品放置于黑体辐射器前方，并用红外线探测仪测量其输出电压。
（3）根据公式ε=V/V0×(T/T0)^4求出各种材料的辐射传热系数ε。
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。
第2章 《传热学》实验(第四版)
第二章 《传热学》实验§2-1 用准稳态法测定有机玻璃的导热系数一、实验目的通过实验进一步熟悉瞬态导热过程的特点，了解材料导热系数的测定方法。
二、实验原理根据无限大平壁、常物性、无内热源、一维、准稳态、常热流边界条件下导热过程的热流密度计算式可得：tq w ∆⨯⨯=2δλ W/(m ·℃)式中 q w －边界面上常热流密度，W/m 2；λ－导热系数，W/(m ·℃)； δ－无限大平壁厚度的一半，m ；Δt －无限大平壁变截面与中心平面的温度差，℃。
测出q w 、δ、Δt ，既可用上式计算得到λ。
三、装置与仪表本实验装置如图2-1所示。
实验装置包括有机玻璃试板、高电阻箔式加热器、绝热体、测试仪表、有机玻璃罩等。
图2-1 准稳态法导热系数测定实验台接线图四、实验步骤1．用游标卡尺测量试块长、宽、厚度，检查是否满足长和宽为厚度6～10倍以上，若满足，将测得的长、宽、厚度值记录到实验报告中。
2．检查标准电阻值、两个高电阻箔式加热器电阻值与面积，并记录到实验报告中。
3．检查仪表是否正常，若正常，按图中接好两个高电阻箔式加热器并联加热电路。
4．按图中从下到上顺序垂直对齐叠放各试块、热电偶、高电阻箔式加热器、上绝缘体、加压板等(注意，热电偶的热结点应放在接触面中心处)，并用螺母整体固定。
5．调整电位差计(见其使用说明书)，将量程转换开关打倒1mv档。
6．用电位差计测量初始时刻两个加热面热电势(温度)。
若两个热电势差值在4μv以内(或温度差值在0.1℃以内)，实验可以进行下去，将初始时刻上、下加热面与中心平面热电势记录到实验报告中。
7．交流稳压电源通电，秒表开始计时。
每隔2分钟，用电位差计测量上下加热面与中心平面热电势一次，记录到实验报告中。
8．调整高电阻箔式加热器两端电压，使通电后10～30分钟达到准稳态阶段时Δt≈5℃。
9．达到准稳态阶段后，用电位差计测量上、下加热面与中心平面热电势、标准电阻上电压，记录到实验报告中。
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。
清华传热学 空气横掠单圆管时自然对流换热实验
空气横掠单圆管时自然对流换热实验一、实验目的1.测定水平圆管加热时周围空气自然对流换热平均表面传热系数h。
2.根据自然对流放热过程的相似分析，将实验数据整理成准则方程式。
3.通过实验加深对相似理论基本内容的理解。
二、实验原理根据相似理论，空气沿水平管外表面自然对流时，一般可以得到以下指数形式的准则关系式：Nu=C(GrPr)n(1) 式中，Nu，努谢尔特准则：Nu=hD/λ(2) Gr，格拉晓夫准则：Gr=gα△tD3/v2(3) Pr，普朗特准则，是温度的函数。
C和n均为常数。
我们的任务就是通过实验确定式中的这两个常数。
在准则式中，空气的导热系数λ，运动粘度v，以及普朗特准则数Pr可以根据实验管壁面温度t w和环境空气温度t f的平均值t m，查阅有关手册内插得到。
空气的容积膨胀系数α取理想气体的膨胀系数, α=1/T m。
g是重力加速度，D是管子直径，△t是远离管壁的空气温度差，△t=t w－t f，t f为空气温度，t w为管外壁温。
关键的是对流换热表面传热系数h 的确定。
由对流换热表面传热系数h的定义：h=Q a/F△t (4) 式中，Q a为水平管外表面与周围空气之间的对流换热量，水平管的外表面积F=πDL，L为水平管的有效长度。
在气体中的对流换热，不可避免的会伴随有换热壁面与周围环境的辐射换热，因此，则管的实际传出热量为对流换热和辐射换热量之和:Q=Q a+Q r=hF(t w－t f)+εC0F(T w4－T f4)×10－8式中，ε为实验管外表面的黑度，黑体辐射系数C0=5.67W·m－2·K－4。
在这里，假定了环境温度即空气温度。
于是，水平管外表面对流换热表面传热系数就可以由下式确定：h=[Q/F－εC0(T w4－T f4)×10－8]/ (t w－t f) (5)由式（5），对给定外径为D和长度为L表面黑度ε确定的水平实验管，只要测量管的实际传出热量Q、管外壁温t w、远离壁面约1米处空气的温度t f、就可以确定水平管外表面对流换热表面传热系数h。
传热实验实验报告
一、实验目的1. 了解传热的基本原理和传热过程。
2. 掌握传热系数的测定方法。
3. 通过实验验证传热方程，加深对传热学知识的理解。
二、实验原理传热是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。
传热方式主要有三种：导热、对流和辐射。
本实验主要研究导热和对流两种传热方式。
导热是指热量在固体内部通过分子、原子的振动和迁移而传递的过程。
本实验采用热电偶法测定导热系数。
对流是指流体内部由于温度不均匀而引起的流体运动，从而使热量传递的过程。
本实验采用实验法测定对流传热系数。
传热方程为：Q = K A Δt，其中Q为传热速率，K为传热系数，A为传热面积，Δt为传热平均温差。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：套管换热器、热电偶、数据采集器、温度计、秒表等。
2. 实验材料：导热油、水等。
四、实验步骤1. 准备实验仪器，检查设备是否完好。
2. 将导热油倒入套管换热器中，用温度计测量进出口温度。
3. 将热电偶分别固定在套管换热器内壁和外壁，测量导热油与套管内壁、外壁的温度。
4. 记录数据，计算导热油与套管内壁、外壁的温差。
5. 根据导热油与套管内壁、外壁的温差，计算导热系数。
6. 改变导热油的流速，重复实验步骤，比较不同流速下的导热系数。
7. 将水倒入套管换热器中，用温度计测量进出口温度。
8. 将热电偶分别固定在套管换热器内壁和外壁，测量水的进出口温度。
9. 记录数据，计算水的对流传热系数。
10. 改变水的流速，重复实验步骤，比较不同流速下的对流传热系数。
五、实验结果与分析1. 导热实验结果：根据实验数据，导热油与套管内壁、外壁的温差为Δt1，导热油与套管外壁的温差为Δt2。
根据传热方程，计算导热系数K1：K1 = Q / (A Δt1)2. 对流实验结果：根据实验数据，水的进出口温度分别为t1、t2。
根据传热方程，计算对流传热系数K2：K2 = Q / (A Δt2)3. 不同流速下的导热系数和对流传热系数：通过改变导热油的流速，可以得到不同流速下的导热系数。
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。
传热实训报告总结
随着我国经济的快速发展，传热技术在工业生产、建筑节能、环保等领域发挥着越来越重要的作用。
为了提高学生的实践能力，加深对传热理论知识的理解，我们开展了传热实训。
本次实训旨在通过实际操作，使学生掌握传热的基本原理、实验方法及实验技能，培养学生的创新意识和团队协作能力。
二、实训目的1. 加深对传热理论知识的理解，提高学生的理论联系实际的能力；2. 掌握传热实验的基本方法和操作技能；3. 培养学生的实验设计、实验操作、数据处理和实验分析能力；4. 增强学生的团队协作意识和创新能力。
三、实训内容1. 传热基本原理：介绍传热的三种基本方式：导热、对流和辐射，以及影响传热速率的因素。
2. 传热实验方法：讲解实验原理、实验步骤、实验设备、实验数据采集和处理方法。
3. 传热实验操作：包括实验设备的安装、调试、实验数据的采集和实验现象的观察。
4. 传热实验分析：对实验数据进行处理和分析，验证理论，找出影响传热速率的因素。
四、实训过程1. 实验准备：了解实验目的、原理、方法和步骤，熟悉实验设备，准备实验数据表格。
2. 实验操作：按照实验步骤进行操作，注意观察实验现象，采集实验数据。
3. 数据处理：对采集到的实验数据进行整理、计算，得出实验结果。
4. 实验报告撰写：根据实验结果，撰写实验报告，总结实验过程、实验现象、实验结果及分析。
1. 实验现象：通过实验，学生观察到了导热、对流和辐射三种传热方式的实际表现，加深了对传热理论知识的理解。
2. 实验结果：通过实验数据的处理和分析，验证了理论，找出了影响传热速率的因素。
3. 实验技能：学生在实验过程中，掌握了实验设备的操作、实验数据的采集和处理方法，提高了实验技能。
六、实训总结1. 理论与实践相结合：通过本次实训，学生将所学传热理论知识与实际操作相结合，提高了理论联系实际的能力。
2. 提高实验技能：学生在实验过程中，学会了实验设备的操作、实验数据的采集和处理方法，提高了实验技能。
传热学实验报告.docx
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：Q t S（1）h其中： Q 为传到平板的热量，w ；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；m2；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：Q h（ 2）t S其中：t T u - T d，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：t 1T d（ 3）T u2在不同的温度和温差条件下测出相应的值，然后按值标在- t坐标图内，就可以得出 f t 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。
被试验材料做成两块方形薄壁平板试件，面积为300*300[mm2]，实际导热计算面积 S为 200*200[mm 2] ，平板厚度 h[mm] 。
清华大学传热大作业_无限大平壁简单数值计算报告
传热大作业报告2011010*** 热动** ***一、大作业题目一厚度为0.1m的无限大平壁，两侧均为对流换热边界条件，初始时两侧流体温度与壁内温度一致，t f1=t f2=t0=5 ℃；已知两侧对流换热系数分别为h1=11 W/m2K、h2=23W/m2K, 平壁材料的导热系数 =0.43W/mK，导温系数a=0.3437×10-6 m2/s。
如果一侧的环境温度t f1突然升高为50℃并维持不变，计算在其它参数不变的条件下，平壁内温度分布及两侧壁面热流密度随时间的变化规律（用图形表示）。
要求：将全部计算内容（包括网格的划分、节点方程组、计算框图、程序及计算结果）用A4纸打印。
二、网格划分如图，将无限大平板作为一维处理，本题为一维非稳态导热问题，对流换热边界条件。
●空间网格划分：平板总厚度为delta=0.1m，定义空间步长为dx=0.005m，则距离份数为N=delta/dx=20份。
定义x{n}为以0为首项，以dx为公差的等差数列，尾项为delta=0.1m，共有N+1项，则x{n}中的每一项即表示一个沿平板厚度方向中的划分点。
●时间网格划分：设总时间长度为T=100000s，定义时间步长为dtao=20s，则时间份数为M=5000份。
定义tao{m}是以0为首项，以dtao为公差的等差数列，尾项为T=100000s，共有M+1项,则tao{m}中每一项即表示一个时刻。
三、计算框图●程序中的各个变量的名称及意义：1.题设中各个常数lambda=0.43 导热系数；a=0.3437e-6 热扩散率；h1=11 边界对流换热系数；h2=23边界对流换热系数2；t0=5 初始温度；tf1=50 初始流体温度；tf2=5 初始流体温度2；delta=0.1 总距离长度（无限大平板厚度）；2.网格划分所设的变量T=100000 总时间长度（在T时间内考虑本问题）；dtao=20 定义时间步长；dx=0.005定义距离步长；M=floor(T/dtao) 时间份数=总时间/时间步长（向下取整）；N=floor(delta/dx 距离份数=总厚度/距离步长(向下取整）；tao=0:dtao:T 定义时间划分单元（以0为首项，以dtao为公差的等差数列，尾项为T），共有M+1项；x=0:dx:delta 定义距离划分单元（以0为首项，以dx为公差的等差数列，尾项为delta），共有N+1项；3.判定稳定性的准则数Bi1=h1*dx/lambda 边界节点网格毕渥数；Bi2=h2*dx/lambda 边界节点网格毕渥数2；Fo=a*dtao/dx^2 傅里叶数；程序计算框图四、程序代码本程序在MATLAB R2008a中运行通过，以下是源代码（%后为注释）：lambda=0.43;%导热系数a=0.3437e-6;%热扩散率h1=11;%边界对流换热系数h2=23;%边界对流换热系数2t0=5;%初始温度tf1=50;%初始流体温度tf2=5;%初始流体温度2delta=0.1;%总距离长度（无限大平板厚度）T=100000;%总时间长度（在T时间内考虑本问题）dtao=20;%定义时间步长dx=0.005;%定义距离步长M=floor(T/dtao);%时间份数=总时间/时间步长（向下取整）N=floor(delta/dx);%距离份数=总厚度/距离步长(向下取整）tao=0:dtao:T;%定义时间划分单元（以0为首项，以dtao为公差的等差数列，尾项为T），共有M+1项x=0:dx:delta;%定义距离划分单元（以0为首项，以dx为公差的等差数列，尾项为delta），共有N+1项Bi1=h1*dx/lambda;%边界节点网格毕渥数Bi2=h2*dx/lambda;%边界节点网格毕渥数2Fo=a*dtao/dx^2;%傅里叶数if Fo>1/(2*Bi1+2)&&Fo>1/(2*Bi2+2)%判断稳定性，不稳定则显示毕渥数、傅里叶数disp('不稳定');disp(Bi1);disp(Bi2);disp(Fo);disp(1/(2*Bi1+2));disp(1/(2*Bi2+2));else%若稳定，则进行迭代计算t=zeros(M+1,N+1);%建立一个(M+1)*(N+1)的温度矩阵，M+1为时间节点个数，N+1为空间节点个数，以便进行迭代计算q1=zeros(M+1,1);%根据题目要求算两壁面处热流密度q2=zeros(M+1,1);t(1,:)=t0;%初始温度均为t0=5℃for m=2:M+1%m=1时是初值上一行已计算出，则从m=2一直计算到m=M+1，m对应的时刻是tao=（m-1)dtaot(m,1)=2*Fo*(t(m-1,2)+Bi1*tf1)+(1-2*Bi1*Fo-2*Fo)*t(m-1,1);%首先计算一边界这个时刻温度t(m,N+1)=2*Fo*(t(m-1,N)+Bi2*tf2)+(1-2*Bi2*Fo-2*Fo)*t(m-1,N+1);%再计算另一边界这个时刻的温度q1(m)=h1*(tf1-t(m,1));q2(m)=h2*(t(m,N+1)-tf2);for n=2:N%然后计算内部，n=1和n=N+1时是边界节点温度，上面两行已经计算出，n对应的坐标是x=(n-1)*dxt(m,n)=Fo*(t(m-1,n-1)+t(m-1,n+1))+(1-2*Fo)*t(m-1,n);endend%以下是画图figureplot(x,t(1,:),x,t(11,:),x,t(21,:),x,t(51,:),x,t(101,:),x,t(1001,:),x,t(5001,:));legend('t=0s','t=200s','t=400s','t=1000s','t=2000s','t=20000s','t=100000',0);title('一定时间下温度随距离的分布','fontsize',12,'fontweight','bold','fontname','楷体'); axis([0,0.1,0,40]);figureplot(tao,t(:,1),tao,t(:,6),tao,t(:,11),tao,t(:,16),tao,t(:,21));legend('x=0','x=0.025','x=0.05','x=0.075','0.1',0);title('一定位置处温度随时间的分布','fontsize',12,'fontweight','bold','fontname','楷体'); axis([0,100000,0,40]);figuremesh(x,tao,t);title('温度随时间和空间的分布','fontsize',12,'fontweight','bold','fontname','楷体'); figureplot(tao,q1,tao,q2);legend('q1','q2');title('两壁面热流密度随时间变化曲线','fontsize',12,'fontweight','bold','fontname','楷体'); end五、计算结果及图表●最终t（M+1,N+1）矩阵数据因为太庞大，详见“传热大作业数据.xls”。
传热学上机实验
传热学上机实验报告一·上机题目一尺寸为240*400平方毫米的薄矩形板，已知各边界表面的条件为：左侧边界面为绝热；右侧边界面为第三类边界条件：h=40/(㎡·k)，t f =25℃;上顶面边界为第一类边界条件，已知界面温度为200℃；下底面边界为第二类边界条件，已知热流密度q w =1500W/㎡。
已知薄板材料的导热系数λ=45W/（m ·k ）,∆x =∆y =40"mm"划分网格，试计算该薄板的稳态温度分布。
分析：由题意得，该矩形板被划分为7行11列，对各节点进行编号，如下图：012345678910 1 2 3 4 5 6下面列出特殊节点的方程式：（i 代表行，j 代表列） （0,0）：200℃；（0,3）：1,1,,1,240i j i j i j i j t t t t +-+++-=；（0,6）：1,,1,20w i ji j i j q xt t t λ-+⨯∆+-+=；（5,6）：1,,1,1,2240wi ji j i j i j x q t t t t λ--+∆⨯+++-=； （10,6）：,,11,,()20w f i j i j i j i j q xh y t t t t t λλ--⨯∆⨯∆-+-++=；（10,3）：,11,1,,22(2)20i j i j i j i j f h x h xt t t t t λλ--+⨯∆⨯∆++-++=；（10,0）：200℃； （5,0）:200℃； (5,3)：,1,11,,,40i j i j i j i i j i j t t t t t +-+-+++-=。
C++编程如下： #include<stdio.h > #include<math.h > int main(){int K=100,i,j,IT,m=0,c=6,d=10；float TTB=200.0,TRB=25.0,H=40.0,Q=1500.0,G=45.0；float EPS,X=1.0,e=0.04,f=0.04；float a[7][11],b[7][11]；for(i=0;i<7；i++)for(j=0；j<11;j++)a[i][j]=100.0；while(X>0.01){m++；for(i=0;i<=c；i++){for(j=0;j<=d；j++){b[i][j]=a[i][j]；if(i==0&&0<=j&&j<=d)a[0][j]=200；elseif(0<i&&i<c&&j==0)a[i][j]=(a[i+1][j]+a[i-1][j]+2*a[i][j+1])/4.0；elseif(i==c&&j==0)a[i][j]=(a[i-1][j]+a[i][j+1]+Q*e/G)/2.0；elseif(i==c&&0<j&&j<d)a[i][j]=(2*a[i-1][j]+a[i][j-1]+a[i][j+1]+2*Q*e/G)/4.0；elseif(i==c&&j==d)a[i][j]=(a[i][j-1]+a[i-1][j]+Q*e/G+H*f*TRB/G)/(2+H*f/G)；elseif(0<i&&i<c&&j==d)a[i][j]=(2*a[i][j-1]+a[i-1][j]+a[i+1][j]+2*H*e*TRB/G)/(4+2*H*e/G)；elsea[i][j]=(a[i][j+1]+a[i][j-1]+a[i-1][j]+a[i+1][j])/4.0；}}X=0.0；for(i=0；i<=c；i++){for(j=0；j<=d；j++){EPS=fabs(b[i][j]-a[i][j])；if(EPS>X)X=EPS；}}if(m>1000)break；}if(m >1000){printf("不收敛")；} else{printf("\n 收敛\n\n 循环次数:%d\n\n",m)； for(i=0；i<7；i++) { for(j=0;j<11;j++){printf("%7.2lf",a[i][j])；} printf("\n")；}}getchar()； }三·实验结果通过编译运行该程序，可得到如下结果：收敛 循环次数:172200.00200.00200.00200.00200.00200.00200.00200.00200.00200.00200.00 200.21200.18200.07199.87199.58199.15198.56197.71196.44194.42190.74 200.50200.43200.22199.85199.29198.49197.37195.83193.65190.52185.89 200.94200.85200.55200.03199.25198.15196.63194.59191.83188.13183.21 201.60201.48201.12200.49199.55198.23196.44194.07190.97186.98181.95 202.51202.38201.98201.28200.24198.79196.84194.29191.01186.88181.80 203.70203.57203.16202.44201.36199.87197.87195.26191.92187.74182.63四、思考题1、2400240mm ⨯的薄矩形板，长和宽各为多少？解：长为240mm ，宽为400mm 。
传热实验实验报告Word版
一、 实验名称：传热实验二、实验目的：1.熟悉套管换热器的结构；2.测定出K 、α，整理出e R N -u 的关系式，求出m A 、.三、实验原理：本实验有套管换热器4套，列管式换热器4套，首先介绍套管换热器。
套管换热器管间进饱和蒸汽，冷凝放热以加热管内的空气，实验设备如图2-2-5-1（1）所示。
传热方式为：冷凝—传导—对流 1、传热系数可用下式计算： ]/[2m k m W t A q K m⋅∆⋅=(1)图2-2-5-1（1） 套管换热器示意图式中：q ——传热速率[W] A ——传热面积[m 2] △t m —传热平均温差[K] ○1传热速率q 用下式计算： 传热实验])[(12W t t C V q p S -=ρ （2）式中：3600/h S V V =——空气流量[m 3/s]V h ——空气流量[m 3/h]ρ——空气密度[kg/m 3]，以下式计算：]/)[273(4645.031m kg t R p Pa ++=ρ （3）Pa ——大气压[mmHg]Rp ——空气流量计前表压[mmHg] t 1——空气进换热器前的温度[℃]Cp ——空气比热[K kg J ⋅/]，查表或用下式计算：]/[04.01009K kg J t C m p ⋅+= （4） t m =(t 1+t 2)/2——空气进出换热器温度的平均值（℃） t 2——空气出口温度[℃]②传热平均面积A m ：][2m L d A m m π= （5）式中：d m =传热管平均直径[m]L —传热管有效长度[m ]③传热平均温度差△t m 用逆流对数平均温差计算：T ←——T t 1——→t 2 )(),(2211t T t t T t -=∆-=∆2121ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆ (6) 式中：T ——蒸汽温度[℃]2、传热膜系数（给热系数）及其关联式空气在圆形直管内作强制湍流时的传热膜系数可用下面准数关联式表示：nr m e P AR Nu = （7）式中：N u——努塞尔特准数R e ——雷诺准数 P r ——普兰特准数A ——系数，经验值为0.023 m ——指数，经验值为0.8n ——指数，经验值为：流体被加热时n=0.4，流体被冷却n=0.3 为了测定传热膜系数，现对式（7）作进一步的分析：λαdNu =（8） α——空气与管壁间的传热膜系数[W/m 2·k] 本实验可近似取α=K[传热系数]，也可用下式计算：)(m W i t t A q -=α （9）A i ——传热管内表面积[m 2] t W ——管壁温[℃]t m ——空气进、出口平均温度[℃] d ——管内径[m]λ——空气的导热系数[W/m ·k]，查表或用下式计算：λ=0.0244+7.8×10-5t m （10） μρdu =Re （11）u ——空气在加热管内的流速[m/s]μ——空气定性温度（t m ）下的粘度[pa ·s]，查表或用下式计算：μ=1.72×10-5+4.8×10-8t m （12）d ，ρ——意义同上。
传热实验实验报告
传热实验实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过传热实验，探究不同材料的传热特性，了解传热规律，并通过实验数据的分析，掌握传热实验的基本方法和技巧。
二、实验原理。
传热是物体内部或不同物体之间由于温度差而进行的热量传递过程。
传热方式包括传导、对流和辐射三种方式。
传导是指热量通过物质内部的分子热运动传递，对流是指热量通过流体的流动传递，而辐射是指热量通过电磁波传递。
本实验主要通过传导和对流的方式进行传热实验。
三、实验材料和仪器。
1. 实验材料，铝块、铜块、木块。
2. 实验仪器，温度计、热水槽、计时器。
四、实验步骤。
1. 将铝块、铜块和木块分别置于相同温度的热水中，浸泡一段时间使其温度均匀。
2. 将热水槽中的热水倒掉，用干净的水重新加热至相同温度。
3. 将温度计插入铝块、铜块和木块中，记录下它们的初始温度。
4. 将铝块、铜块和木块分别放入热水中，启动计时器计时。
5. 每隔一段时间记录一次铝块、铜块和木块的温度，并绘制温度-时间曲线。
五、实验数据处理与分析。
根据实验数据绘制出铝块、铜块和木块的温度-时间曲线，通过曲线的斜率和趋势分析不同材料的传热速率和传热规律。
六、实验结果与结论。
通过实验数据处理与分析，得出不同材料的传热速率和传热规律。
根据实验结果得出结论，铜块的传热速率最快，传热规律最符合理论预期；铝块次之；木块传热速率最慢，传热规律不如铜块和铝块明显。
七、实验总结。
通过本次传热实验，我们深入了解了不同材料的传热特性和传热规律，掌握了传热实验的基本方法和技巧。
同时，也加深了对传热原理的理解，为今后的实验和学习打下了坚实的基础。
八、实验感想。
本次实验让我对传热有了更深入的了解，通过实际操作和数据处理，加深了对传热原理和规律的理解。
同时，也意识到实验中的仪器使用和数据处理的重要性，这对我今后的实验操作和科研工作都具有重要的指导意义。
以上就是本次传热实验的实验报告，希望对大家有所帮助。
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【实验（一）名称】瞬态热线法测量多孔介质的热导率 【实验原理】图1.实验装置示意图图2.物理模型实验装置如图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，白金丝同时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：2//q I R l IU l ==（1）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，R 是白金丝的电阻值。
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：221()p T TTc t r r rρλ∂∂∂=+∂∂∂，0,0r r t <<∞>（2）0T T =，0t =02Tr q rπλ∂-=∂，0,0r r t => 解得加热丝表面处待测介质温度：2220003301exp(/)2(,)(,)tu r q T r t T du u u αωπλω∞---=∆⎰（3）式中，ω是试样与加热丝热容之比的2倍。
220101(,)[()()][()()]u uJ u J u uY u uY u ωω∆=-+-（4）式中，J 0(u)，J 1(u)为第一类贝塞尔函数的零阶、一阶函数；Y 0(u)、Y 1(u)为第二类贝塞尔函数的零阶、一阶函数；u 为积分变量。
当t 足够大：2014r tα<<（5） 式（3）中指数积分可用级数展开近似，忽略小量，得到：00204(,)[ln]4q tT r t T C r απλ-=-（6） 式中，欧拉常数C ＝0.5772，α为介质的热扩散率。
令过余温度00(,)T r t T θ=-，由式（6）可得：ln 4d qd t θπλ=（7） //4ln 4ln q d IU d d t l d tθθλππ==（8）实验中白金丝长径比大于2000，可以忽略端部效应的影响，实验测得白金丝轴向平均温度0(,)T r t 可视为以上各式中的0(,)T r t ，白金丝平均温度0(,)T r t 与其电阻t R 的关系如下：()0001(,)-t R R T r t T β⎡⎤=+⎣⎦（9）式中，0R 是初始温度0T （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t R 和0(,)T r t ；β为白金丝的电阻温度系数（0.0039K -1）。
【实验器材】直流电源（Advantest R6243）1台 多孔介质及样品槽1套 安捷伦数据采集器（主机34970A ，模块34901A ）1台 电压表1台 白金丝（直径100μm ，99.99%）若干 标准电阻 1个 铜康铜热电偶1支【实验流程】1. 将白金丝（长度、电阻约为0.2m 、3Ω）焊在支架上，连接电路、数据采集器和电压表线路后将其放入样品槽底部中间位置；2. 用待测多孔介质将白金丝埋好，多孔介质总高度约为230mm ；3. 打开数据采集器及其软件，配置采集白金丝上加载电压、环境温度的通道（扫描间隔时间为1s ）；4. 通入恒定小电流I 0（白金丝基本不升温），测定白金丝上和标准电阻上（由电压表测定，U 0）加载的电压，得到初始温度T 0时白金丝的零点电阻R 0，导出数据采集卡采集的数据并记录电压表读数；5. 只打开测定白金丝上加载电压的通道并将扫描间隔时间设为50ms ，开始数据采集后通入较大的恒定电流I （白金丝平均温升5~10K ），待白金丝上加载的电压变化较小后停止实验（约采集4分钟），标准电阻上加载的电压U 仍由电压表测定，导出数据采集卡采集的数据并记录电压表读数； 6. 结束实验，断开加热丝的供电电路。
【实验数据】I 1=300mA 和I 2=330mA 时的原始数据分别见“传热试验数据”文件夹“300mV.xlsx ”和“330mV.xlsx ”。
【数据整理】数据的整理步骤如下：1. 通入恒定小电流I 0（白金丝基本不升温），测定白金丝上和标准电阻上（由电压表测定，U 0）加载的电压，得到初始温度T 0时白金丝的零点电阻R 0；2. 通入较大的恒定电流I （白金丝平均温升5~10K ），待白金丝上加载的电压变化较小后停止实验（约采集4分钟），标准电阻上加载的电压U 仍由电压表测定。
根据R 0、I 1=300mA 和铂丝电压U t ，求得铂丝电阻R t ，进而由公式（9）求得铂丝过余温度θ。
3. 作“lnt-θ曲线”，在直线段部分取间距较大的两点（即取点时舍弃前面一段弧线），求得斜率2121k (/lnt lnt θθ=--）（）。
4. 再根据公式（8）推导出热导率/(4)t IU lk λπ=。
第3步提到的“lnt-θ曲线”图是通过matlab 作出的。
I 1=300mA 和I 2=330mA 时，作图分1通过对实验数据表“初始温度.xlsx ”，“101 (VDC)”一列取平均值得到。
2通过对实验数据表“初始温度.xlsx ”，“103 (C)”一列取平均值得到。
别见下：得1 5.714 5.000k 0.3684.947 3.007-==-3，27.493 6.034k =0.4615.202 2.035-=-，10.9253t U V =，2 1.0245t U V =，11110.30.92530.300/(.)440.20.368t I U W m K lk λππ⨯===⨯⨯，22220.33 1.02450.292/(.)440.20.461t I U W m K lk λππ⨯===⨯⨯ 【误差分析】1.视介质为无限体，满足一维情形。
实际上，介质是有尺寸的，由于与空气接触，对流传热和辐射广泛存在，使得介质表面温度低于理想情况下的数值，进而导致3在“300mA 下的时间自然对数—过余温度曲线”图中取点的坐标是通过“Data Cursor ”实现的。
300mA 时方法与之相同。
白金丝过余温度减小，介质的λ偏大。
2.实验推导过程中认为白金丝承受的电压为定值，很显然，电压随时间是有个增大的过程的，仅仅对电压取平均值，会对结果有一定的影响。
3.仪器先测量零点电阻R 0。
在通较小电流时，白金丝的温度仍然会有较小的上升，导致测得的R 0偏大，进而使得计算得到的过余温度偏小，λ偏大。
4.测量电压时，仪表是并在电阻两端的，导致一定的电流分流，如果这部分分流较大，对实验结果的影响较大。
不过总体上，仪器的测量精确度较高，这方面引起的误差可以忽略不计。
【分析与讨论】a. 白金丝热容对温度随时间的变化曲线有什么影响？答：电流一定且电阻与温度关系一定的情况下，白金丝热容越大，升高相同的温度吸收的热量越多，对温度变化的滞后效应越明显，导致过余温度变化越慢，计算得到的λ越大。
b. 如何减小端部效应的影响？答：理想情况下的热传导是沿径向的，所以可以在端部截面处放置隔热板，以减小轴向热流；增大长径比。
c. 根据你的理解，本实验还有什么问题，如何解决？答：本来是想先计算每两个相邻时间点测量得到的i λ，再求平均值来得到精确的热导率。
但实际上，测量仪器测量的电压脉动很大，导致计算得到的i λ没有实际价值。
这一问题一方面难以解决，毕竟仪器的测量误差（脉动）很难消除，另一方面也没有必要解决这一问题，本实验所用的方法已经相当合理了。
【实验结果】不同热流密度下测量得到的介质热导率略有不同，热流密度越大，测得的热导率越低，但都接近于0.3/(.)W m K ，即介质的热导率约为0.3/(.)W m K 。
【实验（二）名称】测量空气中细线的自然对流换热系数 【实验目的】1. 掌握细线的大空间自然对流换热系数的测量方法；2. 掌握大空间自然对流换热实验关联式的确定方法；3. 加深对自然对流换热的理解。
【实验原理】图1.实验装置示意图图2.物理模型实验系统如图1所示，水平焊接在支架上的白金丝既是加热器也是温度传感器。
初始时刻白金丝和两端热沉的温度均为环境温度0T ，通电加热白金丝产生的热量由对流换热、向基底导热和向环境辐射带走，热沉温度保持不变。
保持白金丝与环境间温差在小于20K ，辐射换热量可以忽略。
假设导热可以忽略，由热量平衡即可求出对流换热系数：()Pt PtPt fI U h LD T T π=-（1）式中，Pt Pt I U 为白金丝加热功率，D 和L 分别为白金丝直径和长度，h 为平均对流换热系数，f T （0T ，因为实验中空气温度基本不变）为热边界层以外流体温度。
白金丝的平均温度Pt T 与其电阻Pt R 间关系表达式：()001-Pt Pt R R T T β⎡⎤=+⎣⎦（2）式中，0R 是参考温度0T （环境温度）对应的白金丝零点（未通电加热）电阻，β为白金丝的电阻温度系数（0.0039K -1）。
【确定准则方程】影响自然对流的换热系数的主要因素有：流体冷热部分的密度差产生的浮升力、流体流动状态、流体的热物性、换热壁面的热状态、换热壁面的几何因素，依据相似原理，其实验关联式可表示为：()nNu C Gr Pr =⋅（3）本实验介质为空气，在实验温度范围内其Pr 数随温度变化较小（0.710~0.713），实验关联式可简化为：()nNu C Gr =（4）两边同时取自然对数：()()ln ln ln Nu n Gr C =+（5）改变白金丝加热功率，得到一组Nu 与Gr 数，采用最小二乘法计算出n 和C ，确定出实验关联式。
拟合以()ln Gr 为横坐标，()ln Nu 为纵坐标的直线。
努塞尔数Nu ：/Nu hl λ=（6）格拉晓夫数Gr ：32/v Gr g Tl αν=∆（7）Pt f T T T ∆=-（8）式（3）~（8）中，有关物理量为：h 为平均对流换热系数，l 为水平白金丝的特征长度，λ为空气导热系数，v α为空气膨胀系数，g 为重力加速度，T ∆为白金丝平均温度Pt T 和热边界层以外空气温度f T 之差，ν为空气运动粘度。
【实验器材】直流电源 1台 标准电阻 1个 空气槽及白金丝支架1套安捷伦数据采集器（主机34970A ，模块34901A ）1台 白金丝（直径100μm ，99.99%）若干 铜康铜热电偶1支【实验步骤】5. 将白金丝（长度、电阻约为0.2m 、3Ω）焊接在支架上，连接电路、数据采集器线路后放入样品槽底部中间位置，盖上空气槽盖板；6. 打开数据采集器，配置采集白金丝上加载电压、标准电阻上加载电压和空气温度的通道；7. 估算实验中通过白金丝的电流值，估算参数可以取为：()2120~140/h W m K =⋅，71.4/()Pt W m K λ=⋅；8. 通入恒定小电流0I （白金丝基本不升温），测定加载在白金丝上、标准电阻上的电压和环境温度，计算出参考温度0T 对应的零点电阻0R ；9. 通入较大恒定电流I ，使白金丝平均温升约为4、8、12、16、20K ，测定加载在白金丝上、标准电阻上的电压和环境温度； 10. 完成实验，断开白金丝供电电路。