给热系数

供热系数的名词解释在现代社会中，供热是人们生活中不可或缺的一项基础设施。

而供热系数作为供热领域的一个重要概念，它指的是单位面积、单位时间内从供热源传递给建筑物内空间的热量。

概念解释供热系数是衡量供热系统效能的指标之一。

它的数值越高，表示单位面积供热效果越好，能够更好地满足居民的取暖需求。

因此，供热系数被广泛应用于建筑设计、能源评估和热力学研究等领域。

计算方法供热系数的计算是基于热传导方程的解析和实验研究的结果。

一般来说，计算供热系数需要考虑供热系统的热损失、建筑物的热传导特性以及环境温度等因素。

供热系数的计算公式如下：H = Q / (A * ΔT)其中，H表示供热系数，Q表示单位时间内从供热源传递给建筑物内空间的热量，A表示单位面积，ΔT表示环境温度与室内温度之差。

应用领域供热系数在建筑领域有广泛的应用，尤其是在节能环保方面。

通过优化供热系统的设计和能源利用，可以提高供热系数，减少能源消耗，降低对环境的影响。

在建筑物的设计过程中，供热系数通常用于评估隔热材料的性能。

不同材料的热传导特性不同，因此影响着供热系数的数值。

设计师可以通过选择低传导系数的隔热材料，来提高建筑物的供热系数，从而减少能源消耗。

另外，供热系数还可以应用于供热系统的运行和管理。

通过监测供热系数的变化，可以及时调整供热系统的运行参数，以达到节能的目的。

例如，在室外温度较高的夏季，可以适当降低供热系数，减少供热设备的运行时间，以降低能源消耗。

挑战和展望尽管供热系数在节能减排和建筑设计中起到重要作用，但其计算和应用仍然面临一些挑战。

一方面，供热系数的计算需要准确的建筑物参数和气候数据，而这些数据往往难以获取或存在不确定性。

另一方面，建筑物和供热系统的复杂性也带来了计算和应用的困难。

然而，随着科学技术的不断进步和建筑领域的发展，我们对供热系数的理解和应用也将不断完善。

通过深入研究和实践经验的积累，我们可以更好地评估供热系统的效能，并采取相应的措施来提高供热系数，实现可持续能源利用和环境保护的目标。

传热系数K 和给热系数α的测定一. 实验目的1. 了解间壁式传热元件的研究和给热系数测定的实验组织方法；2. 掌握借助于热电偶测量壁温的方法；3. 学会给热系数测定的试验数据处理方法；4. 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。

二. 基本原理１．传热系数K 的理论研究在工业生产和科学研究中经常采用间壁式换热装置来达到物料的冷却和加热。

这种传热过程系冷、热流体通过固体壁面进行热量交换。

它是由热流体对固体壁面的对流给热，固体壁面的热传导和固体对冷流体的对流给热三个传热过程所组成。

如图1所示。

由传热速率方程知，单位时间所传递的热量Q=()t T KA - （1） 而对流给热所传递的热量，对于冷、热流体均可由牛顿冷却定律表示Q=()1w h h t T A -α （2）或 Q=()t t A w c c -2α （3）对固体壁面由热传导所传递的热量，则由傅立叶定律表示为 Q ()21w w m t t A -⋅=δλ （4） 由热量平衡和忽略热损失，可将（2）、（3）、（4）式写成如下等式Q=KAt T A t t A t t A t T c c w m w w h h w 1112211-=-=-=-αλδα （5）所以 c c m h h A A A K αλδα111++=（6） ()22222111111,,,,,,,,,,,,u c u c d f K p p λμρδλλμρ=＝()5,2,6f （7）图1传热过程示意图从上式可知，除固体的导热系数和壁厚对传热过程的传热性能有影响外，影响传热过程的参数还有12个，这不利于对传热过程作整体研究。

根据因次分析方法和π定理，热量传递范畴基本因次有四个：[L],[M],[T],[t] ,壁面的导热热阻与对流给热热阻相比可以忽略K ≈()21,ααf （8）要研究上式的因果关系，尚有π=13-4=9个无因次数群，即由正交网络法每个水平变化10次，实验工作量将有108次实验，为了解决如此无法想象的实验工作量，过程分解和过程合成法由此诞生。

给热系数的计算公式1、围护结构热阻的计算单层结构热阻R=δ/λ(m2.K/w)式中：δ—材料层厚度（m）λ—材料导热系数[W/(m.k)]多层结构热阻R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻（m2.k/w）δ1、δ2、---δn—各层材料厚度（m）λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]2、围护结构的传热阻R0=Ri+R+Re式中: Ri —内表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.11）Re—外表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.04）R —围护结构热阻（m2.k/w）3、围护结构传热系数计算K=1/ R0 (w/(m2.k))式中: R0—围护结构传热阻外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3) 式中:Km—外墙的平均传热系数[W/（m2.k）]Kp—外墙主体部位传热系数[W/（m2.k）]Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/（m2.k）] Fp—外墙主体部位的面积Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积4、铝合金门窗的传热系数的计算Uw =（Af*Uf+Ag*Ug+Lg*Ψg)/(Af+Ag)式中:Uw —整窗的传热系数W/m2·KUg —玻璃的传热系数W/m2·KAg —玻璃的面积m2Uf —型材的传热系数W/m2·KAf —型材的面积m2Lg —玻璃的周长mΨg —玻璃周边的线性传热系数W/m2·K。

一、 实验目的1、测定空气（或水）在圆直管内强制对流给热系数αi ；2、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。

二、 实验原理1、在套管换热器中，环隙通以水蒸气，内管管内通以空气或水，水蒸气冷凝放热以加热空气或水，在传热过程达到稳定后，有如下关系式：V ρC p (t 2 -t 1 )=αi A i (t w -t)m 式中：V —被加热流体体积流量，m 3/s ； Cp —被加热流体平均比热，J/(kg.℃)； t 1、t 2—被加热流体进、出口温度，℃； ρ—被加热流体密度，kg/m 3；A i —内管的外壁、内壁的传热面积，m 2；(t w -t)m —内壁与流体间的对数平均温度差，℃；22112211ln)()()(t t t t t t t t t t w w w w m w -----=-当内管材料导热性能很好，即λ值很大，且管壁厚度很薄时，可认为T w 1 ＝ t w 1 ，T w 2 ＝ t w 2 ，即为所测得的该点的壁温。

2、流传热系数准数关联式的实验确定流体在管内作强制湍流，被加热状态，准数关联式的形式为：Nu i =ARe i m Pr i n其中：物性数据λi ，C P i ，ρi ，μi 可根据定性温度t m 查得。

对于管内被加热的空气，普兰特准数 Pr i 变化不大，可以认为为常数，则关联式的形式简化为：Nu i =ARe i m Pr i 0.4通过实验确定不同流量下的Re i 与Nu i ，然后用回归方法确定A 和m 的值。

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： ln(Nu/Pr 0.4)=lnA + mlnReiii i i d u μρ=Re iipi i C λμ=Pr iii i d Nu λ∂=三、实验装置流程空气-水蒸气传热综合实验装置流程图1-水泵或漩涡气泵 2-蒸汽发生器 3、4-旁路阀 5-电动调节阀 6-蒸汽总阀 7-蒸汽调节阀 8、9-冷凝水排放阀 10-水或空气流量调节阀 11-惰性气体排放阀2.设备与仪表规格（1）紫铜规格：直径φ20×1.5mm，长度L=1000mm（2）外套玻璃管规格：直径φ100×5mm，长度L=1000mm（3）压力表规格：0~0.1Mpa四、实验步骤及注意事项1、打开总电源空气开关，打开仪表及巡检仪电源开关。

化工原理实验报告实验名称：对流给热系数测定实验学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工班姓名：学号：同组者姓名：指导教师：日期：一、 实验目的1. 观察水蒸气在换热管外壁上的冷凝现象，并判断冷凝类型；2. 测定空气在圆直管内强制对流给热系数i α；3. 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。

4. 掌握热电阻测温的方法。

二、 实验原理在套管换热器中，环隙通以水蒸气，内管管内通以空气，水蒸气冷凝放热以加热空气，在传热过程达到稳定后，有如下关系式：VρC P (t 2－t 1)＝αi A i (t w －t)m （1-1）式中：V ——被加热流体体积流量，m 3/s ； ρ——被加热流体密度，kg/m 3； C P ——被加热流体平均比热，J/(kg·℃)；αi ——流体对内管内壁的对流给热系数，W/(m 2·℃)； t 1、t 2——被加热流体进、出口温度，℃；A i ——内管的外壁、内壁的传热面积，m 2；(T －T W )m ——水蒸气与外壁间的对数平均温度差，℃；22112211ln )()()(w w w w m T T T T T T T T Tw T -----=- （1-2）(t w －t)m ——内壁与流体间的对数平均温度差，℃；22112211ln )()()(t t t t t t t t t t w w w w m w -----=-（1-3）式中：T 1、T 2——蒸汽进、出口温度，℃；T w1、T w2、t w1、t w2——外壁和内壁上进、出口温度，℃。

当内管材料导热性能很好，即λ值很大，且管壁厚度很薄时，可认为T w1＝t w1，T w2＝t w2，即为所测得的该点的壁温。

由式（1-3）可得：（1-4）若能测得被加热流体的V 、t 1、t 2，内管的换热面积A i ，以及水蒸气温度T ，壁温T w1、T w2，则可通过式（1-4）算得实测的流体在管内的（平均）对流给热系数αi 。

1管道总传热系数管道总传热系数是热油管道设计和运行管理中的重要参数。

在热油管道稳态运行方案的工艺计算中，温降和压降的计算至关重要，而管道总传热系数是影响温降计算的关键因素，同时它也通过温降影响压降的计算结果。

1.1 利用管道周围埋设介质热物性计算K 值管道总传热系数K 指油流与周围介质温差为1℃时，单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量，它表示油流至周围介质散热的强弱。

当考虑结蜡层的热阻对管道散热的影响时，根据热量平衡方程可得如下计算表达式：1112ln 111ln22i i ne nwiLL DD D KD DDD aall -+éùæöêúç÷èøêú=+++êúêúêúëûå（1-1）式中：K ——总传热系数，W /(m 2·℃)；e D ——计算直径，m ；（对于保温管路取保温层内外径的平均值，对于无保温埋地管路可取沥青层外径）；n D ——管道内直径，m ；w D ——管道最外层直径，m ；1 ——油流与管内壁放热系数，W/(m 2·℃)；2 ——管外壁与周围介质的放热系数，W/(m 2·℃)； i ——第i 层相应的导热系数，W/(m·℃)；i D ，1i D +——管道第i 层的内外直径，m ，其中1,2,3...in =；L D ——结蜡后的管内径，m 。

为计算总传热系数K ，需分别计算内部放热系数1 、自管壁至管道最外径的导热热阻、管道外壁或最大外围至周围环境的放热系数2 。

（1）内部放热系数1 的确定放热强度决定于原油的物理性质及流动状态，可用1 与放热准数u N 、自然对流准数r G 和流体物理性质准数r P 间的数学关系式来表示[47]。

实验数据记录与处理计算示例（以次序1数据作为计算示例）：空气进口处密度：2916.138.9105.48.93102916.1105.4t 10325325+⨯⨯-⨯=+⨯-=----t ρ=1.13kg/m 3空气质量流量：skg V m s /1300.0360031.14.32=⨯=⨯=ρ空气流速：sm dVu /5.94016.0016.014.33600 4.3442=⨯⨯⨯⨯==π空气定性温度：()64.8)90.78.93(212121平均=+=+=t tt °C则空气比热：9100=Cp J/(kg·°C)定性温度下的空气密度'ρ：3325325'/40.12916.164.8105.464.8102916.1105.410m kg t t=+⨯⨯-⨯=+⨯-=----ρ冷、热流体间的对数平均温差：()()33.488.935.01090.74.610ln)8.935.010()90.74.610(ln12211221=-----=-----=∆t T t T t T t Tt m传热面积：2220502.01016.014.3m l d A =⨯⨯==π对流传热系数：()33.480502.0)8.9390.7(91000058.01222⨯-⨯⨯=∆-=mp t A t t c m K =42.04w/(m 2·°C) 3、2α理论值的计算空气粘度：532610)7169.1105102(---⨯+⨯+⨯-=t t μ=s Pa ⋅⨯=⨯+⨯⨯+⨯⨯-----553261088.110)7169.133.4810533.48102(空气导热系数：702.00244.033.4810833.48102-0244.0108102528-528=+⨯+⨯=+⨯+⨯-=---t tλ雷诺数：5265.151088.140.15.49016.0'Re 5=⨯⨯⨯==-μρdu普兰特数：70.0702.01088.19100Pr 5=⨯⨯==-λμCp努赛尔数：42.04027.0016.042.042=⨯==λαd Nu对于流体在圆形只管内做湍流时的对流传热系数，如符合以下条件：54102.1100.1Re ⨯-⨯=，1207.0Pr -=，管长与管内径之60/≥d l ,则nNu Pr Re023.08.0=。

空气－蒸汽对流给热系数测定紫铜管规格：直径φ21×2.5mm ，长度L=1000mm 外套玻璃管规格：直径φ100×5mm ，长度L=1000mm1、原始数据记录如下表：2、根据()()12211221m t T tT ln t T t T t -----=∆ 将冷热流体的进出口温度换算成冷热流体间的对数平均温差,数据总结如下表.3、在0～100℃之间，冷流体的物性与温度的关系有如下拟合公式。

（1）空气的密度与温度的关系式：52310 4.510 1.2916t t ρ--=-⨯+ （2）空气的比热与温度的关系式：60℃以下p C ＝1005 J / (kg ∙℃),70℃以上p C ＝1009 J / (kg ∙℃)。

（3）空气的导热系数与温度的关系式： 8252108100.0244t t λ--=-⨯+⨯+（4）空气的黏度与温度的关系式：6235(210510 1.716910t t μ---=-⨯+⨯+⨯）按以上公式，并以标准单位换算，得到如下数据结果表：4、对于流体在圆形直管内作强制湍流对流传热时，若符合如下范围内：Re=1.0×104～1.2×105,Pr ＝0.7～120，管长与管内径之比l/d ≥60,则传热准数经验式为，n 8.0Pr Re 023.0Nu = （4－9） 式中：Nu －努塞尔数，λα=dNu ，无因次；Re －雷诺数，μρ=du Re ，无因次； Pr －普兰特数，λμ=p c Pr ，无因次；当流体被加热时n ＝0.4，流体被冷却时n ＝0.3；按以上公式，并以标准单位换算，得如下数据结果表。

5、由式 ()mp t A t t c m K ∆-=1222，实验测定2m 、2121T T t t 、、、、并查取()2121t t t +=平均下冷流体对应的2p c 、换热面积A ，即可由上式计算得总给热系数K 如下表。

空气蒸汽给热系数测定实验报告
实验原理：
空气蒸汽给热系数是指空气与液体或固体接触时的传热能力，通常用
对流传热系数来表示。

在实际应用中，空气蒸汽给热系数对于优化传
热设备和工艺具有重要意义。

实验步骤：
1. 准备实验装置：将一根绝热管放置于恒温水槽中，通过管中通水形
成对流传热，空气通过导热管进入绝热管，从而与水接触实现传热。

2. 打开温度控制仪，设置所需温度；同时打开水泵，使水循环；将压
力表连接在导热管上，记录空气进口和出口的压力。

3. 通过流量计调节空气流量，记录流量计读数。

4. 使用热电偶测量水的温度，并记录读数。

5. 开始实验，记录空气进口和出口的压力以及水的温度。

6. 根据实验数据计算空气蒸汽给热系数，并进行数据分析和讨论。

实验数据处理：
根据实验记录的空气进口和出口的压力以及水的温度，可以计算空气
蒸汽给热系数。

可以使用以下公式计算空气蒸汽给热系数：
hc= Q/(m×ΔT)
其中，hc为空气蒸汽给热系数，Q为传热量，m为空气质量流量，ΔT为水与空气的温差。

实验结果：
实验结果可以通过计算得出空气蒸汽给热系数的数值，并进行数据分
析和讨论。

实验结果应该符合理论计算值，并且要注意误差的来源和
可能的原因。

结论：
通过空气蒸汽给热系数的测定实验，可以得到空气与液体或固体的传
热能力，这对于传热设备和工艺的优化具有重要意义。

根据实验结果，
可以评估实验的准确性和可靠性，并进行数据分析和讨论，进一步探讨传热现象和相关机理。

常用材料的导热系数表材料的导热率傅力叶方程式：Q=KA△T/d,R=A△T/Q Q: 热量，W；K: 导热率，W/mk；A：接触面积；d: 热量传递距离；△T：温度差；R: 热阻值导热率K是材料本身的固有性能参数，用于描述材料的导热能力。

这个特性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的，只是跟材料本身的成分有关系。

所以同类材料的导热率都是一样的，并不会因为厚度不一样而变化。

将上面两个公式合并，可以得到 K=d/R。

因为K值是不变的，可以看得出热阻R值，同材料厚度d是成正比的。

也就说材料越厚，热阻越大。

但如果仔细看一些导热材料的资料，会发现很多导热材料的热阻值R，同厚度d并不是完全成正比关系。

这是因为导热材料大都不是单一成分组成，相应会有非线性变化。

厚度增加，热阻值一定会增大，但不一定是完全成正比的线性关系，可能是更陡的曲线关系。

根据R=A△T/Q这个公式，理论上来讲就能测试并计算出一个材料的热阻值R。

但是这个公式只是一个最基本的理想化的公式，他设定的条件是：接触面是完全光滑和平整的，所有热量全部通过热传导的方式经过材料，并达到另一端。

实际这是不可能的条件。

所以测试并计算出来的热阻值并不完全是材料本身的热阻值，应该是材料本身的热阻值+所谓接触面热阻值。

因为接触面的平整度、光滑或者粗糙、以及安装紧固的压力大小不同，就会产生不同的接触面热阻值，也会得出不同的总热阻值。

所以国际上流行会认可设定一种标准的测试方法和条件，就是在资料上经常会看到的ASTM D5470。

这个测试方法会说明进行热阻测试时候，选用多大的接触面积A，多大的热量值Q，以及施加到接触面的压力数值。

大家都使用同样的方法来测试不同的材料，而得出的结果，才有相比较的意义。

通过测试得出的热阻R值，并不完全是真实的热阻值。

物理科学就是这样，很多参数是无法真正的量化的，只是一个“模糊”的数学概念。

通过这样的“模糊”数据，人们可以将一些数据量化，而用于实际应用。

伴性遗传与人类遗传病【母题来源一】2019年全国普通高等学校招生统一考试理综生物（全国Ⅰ卷）【母题原题】某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。

该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。

控制这对相对性状的基因（B/b）位于 X 染色体上，含有基因 b 的花粉不育。

下列叙述错误的是A．窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中B．宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株C．宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株D．若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子【答案】 C【解析】 XY型性别决定的生物中，基因型XX代表雌性个体，基因型XY代表雄性个体，含有基因 b 的花粉不育即表示雄配子X b不育，而雌配子X b可育。

由于父本无法提供正常的X b配子，故雌性后代中无基因型为X b X b的个体，故窄叶性状只能出现在雄性植株中， A 正确；宽叶雌株的基因型为X B X-，宽叶雄株的基因型为X B Y，若宽叶雌株与宽叶雄株杂交，当雌株基因型为X B X b时，子代中可能会出现窄叶雄株X b Y，B 正确；宽叶雌株与窄叶雄株，宽叶雌株的基因型为X B X-，窄叶雄株的基因型为X b Y，由于雄株提供的配子中X b不可育，只有 Y 配子可育，故后代中只有雄株，不会出现雌株， C 错误；若杂交后代中雄株均为宽叶，且母本的X b 是可育的，说明母本只提供了X B配子，故该母本为宽叶纯合子， D 正确。

故选 C。

【母题来源二】2019 年全国普通高等学校招生统一考试生物（江苏卷）【母题原题】下图为某红绿色盲家族系谱图，相关基因用Bb表示。

人的 MN血型基因位于常染色体上，基X 、X因型有 3种： L M L M（ M型）、 L N L N（ N型）、 L M L N（ MN型）。

已知 I-1 、 I-3 为 M型， I-2 、 I-4 为 N型。

下列叙述正确的是A．Ⅱ -3 的基因型可能为L M L N X B X BB．Ⅱ -4 的血型可能为 M型或 MN型C．Ⅱ -2 是红绿色盲基因携带者的概率为1/2D．Ⅲ -1 携带的 X b可能来自于 I-3【答案】 AC【解析】红绿色盲为伴X 染色体隐性遗传，Y 染色体不含有其等位基因；男性的色盲基因来自于母亲，只能遗传给女儿，而女性的色盲基因既可以来自于母亲，也可以来自于父亲，既能遗传给女儿，也能遗传给儿子。