传热综合实验

传 热 综 合 实 验一、实验目的1.通过对本换热器的实验研究，可以掌握对流传热系数αi 的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。

2.应用线性回归分析方法，确定关联式Nu=ARemPr 0.4中常数A 、m 的值。

3.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/Nu0，了解强化传热的基本理论和基本方式。

二、实验原理对于流体在圆形直管中作强制湍流时的对流传热系数的准数关联式可以表示成：n m C Nu Pr Re = （1）系数C 与指数m 和n 则需由实验加以确定。

对于气体，Pr 基本上不随温度而变，可视为一常数，因此，式（1）可简化为：m A Nu Re = （2）式中： λαd Nu 2=μρdu =Re 通过实验测得不同流速下孔板流量计的压差，空气的进、出口温度和换热器的壁温（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、外壁温度与壁面的平均温度近似相等），根据所测的数据，经过查物性数据和计算，可求出不同流量下的Nu 和Re ，然后用线性回归方法确定关联式m A Nu Re =中常数A 、m 的值。

三、 设备主要技术数据 1. 传热管参数:表1 实验装置结构参数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。

（第1套）6203.00)(113.18P V t ∆⨯=………………………………………………………………[1] （第2套）6203.00)(113.18P V t ∆⨯=………………………………………………………………[1] 其中，0t V - 20℃ 下的体积流量，m 3/h ；P∆-孔板两端压差，Kpa1tρ-空气入口温度（及流量计处温度）下密度，kg/m 3。

(m3/h)与压差之间的关系。

(2) 要想得到实验条件下的空气流量V (m 3/h)则需按下式计算: 02732730t tV V t ++⨯= (2)其中，V -实验条件（管内平均温度）下的空气流量，m 3/h ；t -换热器管内平均温度，℃；t 1-传热内管空气进口（即流量计处）温度，℃。

综合传热性能实验报告六根铜管一、实验目的1、掌握传热系数K的测定方法:2、了解传热系数的影响因素。

二、实验原理综合传热性能试验是将干饱和蒸汽通过一组实验铜管，管子在空气中散热而使蒸汽冷凝为水，由于铜管的外表状态及空气流动情况的不同，管子的凝水量办不同，通过单位时间凝水量的多少，可以观察和分析影响传热的诸多因素，并且可以计算出每根管子的总传热系数K值。

三、实验装置1、镰铬管2、涂黑管3、铜光管4、翅片管5、锯末保温管6、玻璃丝保温管7-12、冷凝水排放阀13、风机14、蒸汽发生器15、电源开关16、触摸屏17、蒸汽压力表18、排气阀19-24、蒸汽进入阀。

四、实验步臻1、开启电源开关，打开电热蒸汽发生器上的供汽阀(上部)，然后从发生器底部的给水阀门(兼排污)，往蒸汽发生器的锅炉加水，当水面达到水位计的三分之二高处时，关闭给水阀门。

2、点击触摸屏“开始加热”下方的“启动”进行加热。

综合传热实验装置打开3、打开配气管上所有阀门(或按实验需要打开其中几个阀门)和玻璃蓄水器下面的放水阀。

然后，打开供汽阀缓慢向测试管内送汽，(送汽压力略高于实验压力)，预热整个实验系统，并将系统内的空气排净。

4、待蓄水器下部放水阀向外排出蒸汽一段时间后关闭全部放水阀门及排气阀预热完毕。

此时，要调节配气管底部放水阀门使其微微冒汽，以排除在胶管内和配气管中的凝水。

调节送汽压力，即可开始实验。

为防止玻璃蓄水器破坏，建议实验压力为0.02Mpa，最大不超过0.05Mpa，如果压力过大可以开启阀门18调节。

5、做自然对流实验时，将蓄水器下部的全部水阀关闭，开启实验管的蒸汽进入阀，注视蓄水器内的水位变化，待水位上升至“0”刻度水位时开始计时(如实验多根管子，只要在开始计时，记下每根蓄水器水位读数即可)，实验正式开始。

凝结水水位达到一定高度时，记下供汽时间、管道温度和凝结水量。

6、如要进行强迫对流实验，放掉积存在蓄水器及管路中的水，开动风机对被试管进行强迫通风(风机可移动)。

实验名称: 传热综合实验测定列管换热器一、实验内容测定列管式换热器的对流传热系数K。

二、实验目的通过测定列管换热器传热数据计算总传热系数K，加深对其概念的理解。

三、实验基本原理（1）传热过程基本原理传热是指由于温度差引起的能量转移，又称热传递。

由热力学第二定律可知，凡是有温度差存在时，热量就必然发生从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。

总传热系数K是评价换热器性能的一个重要参数，也是对换热器进行传热计算的依据。

对于已有的换热器，可以通过测定有关数据，如设备尺寸、流体的流量和温度等，然后由传热速率方程式（1-1）计算K值。

传热速率方程式是换热器传热计算的基本关系。

在该方程式中，冷、热流体的温度差△T是传热过程的推动力，它随传热过程冷热流体的温度变化而改变。

传热速率方程式Q=K×S×ΔTm （1-1）所以对于总传热系数K=Cp×W×(T2-T1)/(S×ΔTm)T2(1-2)式中：Q----热量(W)；S----传热面积(m2)；△Tm----冷热流体的平均对数温差(℃)；K----总传热系数(W/(m2·℃))；C P----比热容(J/(Kg·℃))；W----冷流体质量流量(Kg/s)；T2-T1----冷流体进出口温差(℃)。

（2）换热器简介列管式换热器：是固定管板式换热器，它是列管换热器的一种。

它由壳体、管束、管箱、管板、折流挡板、接管件等部分组成。

其结构特点是，两块管板分别焊于壳体的两端，管束两端固定在管板上。

它具有结构简单和造价低廉的优点。

开车前首先检查管路、各种换热器、管件、仪表、流体输送设备是否完好，检查阀门、分析测量点是否灵活好用。

四、实验方法及步骤1.实验准备：检查实验装置处在开车前的准备状态。

2.换热器实验：1）打开总电源开关。

2）打开列管式换热器热流体进口阀和列管式换热器冷流体进口阀。

传热综合实验实验报告数据处理传热是物质内部或不同物质之间热量传递的过程，是热力学中的重要概念之一。

为了更好地理解传热现象，学习传热的基本规律和特性，我们进行了传热综合实验。

实验目的：通过实验研究不同材料的导热性能，探究传热的规律，加深对传热知识的理解。

实验仪器和材料：1.导热仪：用于测量不同材料的导热系数。

2.热平衡仪：用于测量不同材料的热平衡状态。

3.热导率测定装置：用于测量材料的热导率。

4.不同材料样品：如金属、塑料、木材等。

实验步骤：1.准备不同材料的样品，并测量其初始温度。

2.将样品放入导热仪中，测量不同时间下样品的温度变化，并记录数据。

3.将样品放入热平衡仪中，观察不同材料的热平衡状态，并记录数据。

4.使用热导率测定装置，测量不同材料的热导率，并记录数据。

实验结果和数据处理：根据实验所得数据，我们进行了数据处理和分析，得出了以下结论：1.不同材料的导热系数存在明显差异。

金属材料具有较高的导热系数，而塑料和木材等非金属材料的导热系数较低。

这是因为金属材料中的自由电子具有很高的导热能力，而非金属材料中的分子运动受限，导致热的传递较慢。

2.不同材料的热平衡状态存在差异。

通过观察热平衡仪中的样品，我们可以发现金属材料的热平衡状态较快，而非金属材料的热平衡状态较慢。

这是由于金属材料的导热性能好，能够迅速将热量传递到周围环境，而非金属材料的导热性能较差，导致热平衡状态的达到需要更长的时间。

3.不同材料的热导率也存在差异。

热导率是材料传导热量的能力的物理量，是描述材料导热性能的重要指标。

通过测量不同材料的热导率，我们可以得出不同材料导热性能的大小关系，并进一步验证了导热系数的差异。

通过以上实验和数据处理，我们深入了解了传热的规律和特性。

不同材料的导热性能受材料本身的性质和结构等因素影响，这对于工程领域的材料选择和热传导问题的解决具有重要意义。

在实际应用中，我们可以根据不同需求选择合适的材料，以达到更好的热传导效果。

传热综合实验报告传热综合实验报告引言：传热是物质内部或不同物质之间热能传递的过程。

在工程领域中，传热的研究对于提高能源利用效率、改善工艺流程等方面具有重要意义。

本实验旨在通过实际操作，探究传热的基本原理和实际应用。

实验目的：1. 了解传热的基本概念和原理；2. 掌握传热实验的基本操作方法；3. 分析传热实验结果，探讨传热机制。

实验步骤：1. 实验前准备：准备实验所需材料和仪器设备，包括热导率测量仪、传热模型等；2. 实验一：热导率测量。

通过热导率测量仪测量不同材料的热导率，包括金属、塑料等；3. 实验二：传热模型实验。

选择一个传热模型，如平板散热器，将其加热并记录温度变化；4. 实验三：传热管实验。

将传热管加热并测量不同位置的温度，分析传热过程。

实验结果与分析：1. 热导率测量结果表明，不同材料的热导率存在较大差异。

金属材料的热导率较高，而塑料等非金属材料的热导率较低。

这与金属的晶体结构和电子传导机制有关；2. 传热模型实验结果显示，随着加热时间的增加，模型表面的温度逐渐升高，表明传热过程中热能从高温区传递到低温区；3. 传热管实验结果表明，在传热管的两端，温度差异较大，而在中间位置，温度差异较小。

这说明传热管的传热效果在两端较好，而在中间位置传热效果较差。

实验讨论：1. 通过热导率测量实验，我们了解了不同材料的热导率特性。

这对于材料选择和工程设计中的热传导问题具有指导意义；2. 传热模型实验结果表明，传热是一个由高温区向低温区传递热能的过程。

这与热力学第二定律相符合；3. 传热管实验结果提示我们，在传热过程中，传热效果会受到材料、管道长度等因素的影响。

因此，在实际工程应用中，需要考虑传热效果的优化。

结论：通过本次传热综合实验，我们对传热的基本原理和实际应用有了更深入的了解。

热导率测量结果表明不同材料的热导率存在差异，传热模型实验结果显示了传热的基本过程，传热管实验结果提示了传热效果受到多种因素影响。

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。

传热综合实验操作流程
一、实验装置
本装置主体套管换热器内为一根紫铜管，外套管为不锈钢管。

两端法兰连接，外套管设置有一对视镜，方便观察管内蒸汽冷凝情况。

管内铜管测点间有效长度1000mm。

螺纹管换热器内有弹簧螺纹，作为管内强化传热与上光滑管内无强化传热进行比较。

列管换热器总长600mm，换热管ø10mm，总换热面积0.8478m2
二、操作步骤
1.实验前准备工作
⑴、检查水位，⑵、检查电源，⑶、启动检查触摸屏上温度、压力等是否显示正常。

⑷、检查阀门。

2.开始实验
启动触摸屏面板上蒸汽发生器的“加热控制”按钮，选择加热模式为自动，设置压力SV设定1.0~1.5kPa（建议1.0kPa）。

待TI06≥98℃时，打开光滑管冷空气进口球阀VA03，点击监控界面“循环气泵”启动开关，启动循环气泵，调节循环气泵放空阀门VA01，至监控界面PDI01示数到达0.4KPa，等待光滑管冷空气出口温度TI14稳定5min左右不变后，点击监控界面“数据记录”记录光滑管的实验数据。

然后调节循环气泵放空阀门VA01，建议在监控界面PDI01示数依次为0.5、0.65、0.85、1.15、1.5、2.0（KPa）时，重复上述操作，依次记录7组实验数据，完成数据记录，实验结束。

完成数据记录后可切换阀门进行螺纹管实验以及列管实验，数据记录方式同光滑管实验。

回答完毕。

化工传热综合实验.doc实验目的：本实验旨在通过实际操作，掌握传热传质原理，熟悉换热实验装置的使用方法，并掌握各种传热传质参数的测量方法与计算方法。

实验原理：本实验分为传热和传质两个部分。

传热部分主要涉及热对流、热辐射和热传导的传热原理和计算方法；传质部分主要涉及扩散、对流和反应等传质原理和计算方法。

(1) 传热部分传热是物质的热运动。

在传热现象中，热量的能量转移到了温度低的物体中。

传热的方式有三种，分别为热传导、热对流和热辐射。

热传导是指热量通过物体内部的分子扩散传递的过程。

在恒定温度梯度下，热传导的热流密度与横截面积呈正比、与热到达面的温度梯度呈负比。

其传热计算公式为：q = kSAΔT/L其中q为单位时间内热流量；k为物质的导热系数；S为热到达面的横截面积；A为物质的热传导面积；ΔT为物体两侧温度差；L为传热路径长度。

热对流是指热量通过流体的对流传递的过程。

对流传热通常包括强迫对流和自然对流两种。

强迫对流需要外界带动，自然对流用物体本身的温度差使流体在纵向上上升或下降，并形成流场。

其传热计算公式为：热辐射是指热量通过电磁波辐射传递的过程。

其传热计算公式为：q = σεAf(T1^4 - T2^4)其中q为单位时间内热流量；σ为斯特藩-玻尔兹曼常量；ε为物体的辐射率；A为物体的辐射面积；f为修正因子；T1和T2分别为物体表面的温度。

传质是指物质间的质运动。

在传质过程中，物质从高浓度区向低浓度区移动。

传质的方式有三种，分别为扩散、对流和反应。

扩散是指气体、液体或固体中不同浓度物质间分子的自发性运动。

扩散通常在两个平衡浓度较大的区域之间进行，并伴随着浓度梯度的减小。

扩散通常用菲克定律表示：J = -D(dC/dx)其中J为扩散的通量；D为扩散系数；C为物质浓度；x为扩散距离。

对流则是指物质在流体中的流动所导致的传质过程。

对流传质分为强迫对流传质和自然对流扩散，其通量公式分别为：J = C0v其中C0为气体或液体的初始浓度；v为气体或液体的体积流量；C为气体或液体在流体中的浓度；C和D为浓度和扩散系数之间的线性比例系数。

气---汽对流传热综合实验班级：化学工程与工艺姓名：韩兴云学号：033112037 组别：甲4一、实验目的：1、测定光滑圆形直管管外蒸气冷凝，管内为空气强制对流时的传热系数——K值；2、学会用实验方法，讲所测实验数据整理成准数方程式3、了解并掌握热电偶和电位差计的使用，及其温度测量。

二、基本原理概述1、测定传热系数K。

根据传热速率方程式得：其中：传热速率Q，既可以用热流体得放热速率计算，也可以用冷流体的吸收速率计算。

传热推动力Δtm可用对数平均温度差计算。

逆流时，S＝лdl2、测定给热系数α在蒸汽－空气换热系统，若忽略管壁与污垢的热阻，则总传热系数与分传热系数的关系为：由于蒸汽冷凝给热系数远大于管壁对空气的给热系数，所以α1＝K3、求与Re的定量关系式。

由因次分析法可知，流体在圆形管中呈强制湍流时的给热系数，符合下列准数关联式：本实验就是通过调节空气的流量，测得对应的给热系数，然后将流量整理为Re，将给热系数整理为Nu。

再将所得的一系列Nu－Re数据，通过图解法或者回归分析法，求得待定系数A、n。

进而得到给热系数α与Re的经验公式。

三、装置与流程：来自鼓风机的空气通过调节阀1转子流量计2和换热管3，经换热后排空。

热量由缠绕在换热管表面的电热丝4供给；空气流量由转子流量计2测定；进、出口空气温度由温度计读取，其进口压强由U形管液柱压差计显示；壁温由热电偶测量。

四、实验数据及处理：表一普通套管换热器原始数据表二强化套管换热器原始数据表三普通套管换热器实验数据处理表t2 /℃67.1 66.4 65.7 65.7 66.5 67.8 68.2t /℃48.8 49.6 49.6 50.4 52 54.3 54.9ρ/(kg/m3) 1.097 1.094 1.094 1.092 1.086 1.079 1.077 Cp/(J/kg·k)1005λ/(w/m·k)0.02816 0.02821 0.02821 0.02827 0.02838 0.02854 0.02858 μ/(Pa·s)19.5 19.6 19.6 19.6 19.7 19.8 19.8Pr0.4 0.866Vt0/(m3/h) 15.57 23.62 29.64 34.49 38.42 42.11 42.99 V/(m3/h) 16.51 24.92 31.2 36.21 40.23 43.94 44.81 Tw/℃109.2 109.5 109.5 109.5 109.5 109.5 109.5 Δtm/℃60.4 59.9 59.9 59.1 57.5 55.2 54.6Q/w 185.6 255.7 306.8 338.9 354.9 358.7 358.4 α/(w/m2·℃)48.9 67.9 81.5 91.3 98.2 103.4 104.5 Nu 34.7 48.1 57.8 64.6 69.2 72.5 73.1u/(m/s) 14.6 22.03 27.58 32.01 35.57 38.85 39.62 Re 16426.9 24592.7 30788.3 35668.3 39217.3 42342.6 43101.8 lnNu 3.55 3.87 4.06 4.17 4.24 4.28 4.29 lnRe 9.71 10.11 10.33 10.48 10.58 10.65 10.67由Nu=ARemPr0.4 , 可得lnNu=lnA+mlnRe+0.4lnPr所以以lnNu——lnRe作图，可得一直线，直线的斜率是m,截距是lnA+0.4lnPr作图，可得m=0.78，lnA+0.4lnPr=-3.9922，所以A=0.0195即Nu=0.0195Re0.78Pr0.4表四强化套管换热器实验数据处理表Nu 103.7 98.7 91.1 81.5 70.5 51.7u/(m/s) 35.89 32.96 29.12 25.06 20.55 13.77 Re 37854.1 35102.4 31402.8 27262.2 22397.4 15007.9 lnNu 4.64 4.59 4.51 4.40 4.25 3.95 lnRe 10.54 10.47 10.35 10.21 10.02 9.62由Nu=BRem, 可得lnNu=lnB+mlnRe所以以lnNu——lnRe作图，可得一直线，直线的斜率是m,截距是lnB.作图得，m=0.75 , lnB=-3.30677所以B=0.0366即 Nu=0.0366Re0.75强化比的计算：同一流量下，强化管的努塞尔准数Nu与普通管的努塞尔准数Nuo之比，即Nu/Nuo.当流量等于40.60m3/h时，Nu=103.7, 当流量等于40.23m3/h时, Nuo=69.2.所以强化比=103.7/69.2=1.50实验数据处理过程：以普通管第一组数据为例孔板流量计压差ΔP=0.60kPa,进口温度t1=30.4℃，出口温度t2=67.1℃，壁面温度热电势4.59mV.已知数据及有关常数：(1)传热管内径di及流通段面积Fdi=20.0mm=0.0200mF=л(di2)/4=3.142*0.02002 /4=0.0003142m2(2)传热管有效长度L及传热面积Si L=1.00mSi=лLdi=3.142*1.00*0.0200=0.06284m2(3) t1为孔板处空气的温度，为由此值查得空气的平均密度ρ当t1=30.4℃时，ρ= kg/m3(4)传热管，测量段上空气平均物性常数的确定先算出测量段上空气的定性温度t /℃t= （t1 +t2）/2=(30.4+67.1)/2=48.8 ℃查得：测量段上空气的平均密度ρ=1.097 （kg/m3）测量段上空气的平均比热Cp=1005(J/kg·k)测量段上空气的平均导热系数λ=0.02816 (w/m·k)测量段上空气的平均黏度μ=19.5 (μPa·s)测量段上空气的平均普朗特准数的0.4 次方为：Pr0.4=0.866（5）空气流过测量段上平均体积V(m3/h)的计算：Vto=20.243*(ΔP)0.5139=15.57(m3/h)V=Vto*(273+t)/(273+ t1)=16.51(m3/h)(6) 冷热流体间的平均温度差Δtm/℃的计算：Tw=1.2705+23.518*4.59=109.2℃Δtm= Tw-t=109.2-48.8=60.4℃(7) 其余计算传热速率Q=V*ρ*Cpi*Δt/3600=15.57*1.097*1005*(67.1-30.4)/3600=185.6 wα=Q/(Δtm Si)=185.6/(60.4*0.06284)=48.9 (w/m2·℃)传热准数N u=α*di/λ=48.9*0.0200/0.0283=34.7测量段上空气的平均流速u=V/(F*3600)=16.51/(0.0003142*3600)=14.60(m/s)雷诺准数Re=di*u*ρ/μ=0.0200*14.60*1.097/0.0000195=16426.9(8)作图，回归得到准数关联式Nu=ARemPr0.4中的系数绘制两个实验的Nu—Re的关系图：。

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。

4.4传热综合计算机数据采集和过程控制实验一、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。

⒉ 应用线性回归分析方法，确定圆管内强制湍流对流传热关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。

⒊ 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。

4．了解热电偶测温技术以及传热过程计算机数据采集和过程控制技术。

1 普通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的测定对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律，用实验来测定。

因为i α<<o α ,所以传热管内的对流传热系数≈i α 热冷流体间的总传热系数()/i m i K Q t S =∆⨯ （W/m 2·℃）,即im i i S t Q ⨯∆≈α （4-13）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； m t ∆—对数平均温差，℃。

对数平均温差由下式确定： 1212()()()ln()w i w i m w i w i t t t t t t t t t ---∆=-- （4-14）式中：t i1，t i2—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，由于管外使用蒸汽，近似等于热流体的平均温度。

管内换热面积：i i i L d S π= （4-15）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：)(12i i pi i i t t c W Q -= （4-16） 其中质量流量由下式求得：3600i i i V W ρ=（4-17）式中：V i —冷流体在套管内的平均体积流量，m 3 / h ； c pi —冷流体的定压比热，kJ / (kg ·℃)； ρi —冷流体的密度，kg /m 3。

化工传热方式、传热系数测量综合实验目录一、实验目的： (1)二、实验内容： (1)三、实验原理： (1)1.普通套管换热器传热系数测定及准数关联式的确定： (1)2.强化套管换热器传热系数、准数关联式及强化比的测定 (2)3.列管换热器总传热系数K (3)四、实验装置的基本情况 (4)1.实验装置流程示意图 (4)2.实验设备主要技术参数 (6)五、实验操作步骤 (6)六、实验注意事项 (7)七、实验数据记录及数据处理过程 (7)1.光滑管及强化实验数据计算 (7)2.列管换热器总传热系数的测定数据计算 (9)一、实验目的：1.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。

2.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， 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。

3.通过变换列管换热器换热面积实验测取数据计算总传热系数k ，加深对其概念和影响因素的理解。

4.认识套管换热器（光滑、强化）、列管换热器的结构及操作方法，测定并比较不同换热器的性能。

二、实验内容：1.测定5-6组不同流速下简单套管换热器的对流传热系数i α。

2.测定5-6组不同流速下强化套管换热器的对流传热系数i α。

3.测定5-6组不同流速下空气全流通列管换热器总传热系数k 。

4.测定5-6组不同流速下空气半流通列管换热器总传热系数k 。

三、实验原理：1.普通套管换热器传热系数测定及准数关联式的确定： （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，通过实验来测定。

m i i i t S Q ∆⨯⨯=α （1）im ii S t Q ⨯∆=α （2）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；m t ∆—壁面与主流体间的温度差，℃。

化工传热综合实验.doc
本实验的主要内容是通过实验研究沸腾传热、对流传热、辐射传热和传热系数的测定等方面了解化工传热的基本原理和规律，从而提高学生实验操作能力和传热学的实践应用能力。

实验装置：实验装置主要由实验台、加热器、热电偶、热流表、液面计等组成。

实验步骤：
1、沸腾传热实验：将加热器中的水加热至沸腾，使用热流表
和热电偶测量不同物料的传热系数。

2、对流传热实验：将加热器中的水加热至一定温度，利用热
电偶检测水温，使用热流表和热电偶测量不同物料的传热系数。

3、辐射传热实验：使用黑体辐射源，测量不同物料的辐射传
热系数。

4、传热系数测定实验：使用实验台，测量不同物料的传热系数。

实验结果分析：从实验中我们可以看到，不同物料在传热系数方面的表现略有差异，但总体来说，传热系数与物料间的热量传递能力有紧密关系。

不同的传热方式和传热系数具有各自的特点，因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法。

通过这次实验，我们加深了对化工传热的了解，也提高了实验操作和数据处理能力。

实验2 传热综合实验一、实验目的1．通过对简单套管换热器的实验，掌握对流传热系数i α的测定方法。

应用线形回归分析方法，确定关联式4.0PrRe mA Nu =中常数A 、m 的值。

2．通过对强化套管换热器的实验，测定其准数关联式mB Nu Re =中常数B 、m 的值和强化比0/Nu Nu 。

3．套管换热器的管内压降Δp 和Nu 之间的关系。

二、实验原理1．普通套管换热器传热系数及其准数关联式的测定 （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理来实验测定：im ii S t Q ⨯∆=α，其中i α为管内流体对流传热系数，W/(m 2•℃)；i Q 为管内传热速率，W ；i S 为管内换热面积，m 2；Δt m 为内管壁温度与内管流体温度的平均温差，℃。

平均温差 ⎪⎭⎫⎝⎛--=∆221i i w m t t t t ，其中 21,i i t t 为冷流体的入口、出口温度，℃；t w 为壁面平均温度，℃。

而管内换热面积i i i L d S π=，其中d i 为内管管内径，m ；L i 为传热管测量段的实际长度，m 。

由热量衡算式()12i i pi i it t c W Q -=，其中质量流量由下式得3600ii i V W ρ=。

式中V i 为冷流体在套管内的平均体积流量，m 3/h ；pi c 为冷流体的定压比热，kJ/(kg•℃)；i ρ为冷流体的密度，kg/m 3。

pi c 和i ρ可根据定性温度t m 查得，221i i m t t t +=为冷流体进出口平均温度。

（2）准数关联式的测定流体在管内作强制湍流，被加热状态下，准数关联式的形式为nmA Nu Pr Re =，其中i i i d Nu λα=，i i i i ud μρ=Re ，ii pi c λμ=Pr 。

i λ、pi c 、i ρ、i μ都可根据定性温度t m 查得。

经计算可知对于管内被加热的空气，普兰特准数变化不大，可看作常数，则关联式简化为4.0Pr Re m A Nu =。