传热综合实验

传热强化综合实验报告实验目的：本次实验旨在通过传热强化实验，探究不同条件下的传热性能，并比较不同强化措施对传热增强的效果。

实验原理：传热强化是通过改变传热体的流动状态、增加表面粗糙度或改变传热介质等手段，从而提高传热效果的一种方法。

而传热方式中的对流传热是我们关注的重点。

对流传热强化可通过增加传热流体的流速、使用导热油等传热介质、在传热表面加上某些结构等方式实现。

在本实验中，我们将通过改变流速和加入强化结构的实验装置，探究传热强化的效果。

实验步骤：1. 准备实验装置，包括传热体、传热介质供给装置、流量控制装置等。

2. 将传热体放入实验装置，并连接传热介质供给装置和流量控制装置。

3. 设置实验参数，如不同流速、不同强化结构等。

4. 打开传热介质供给装置和流量控制装置，使传热介质通过传热体，并保持一定的流速。

5. 在实验过程中记录传热介质的进出口温度差值、传热体表面温度等数据，并定期记录时间和实验参数。

6. 完成一组实验后，停止实验装置的运行，并将实验数据进行整理和记录。

实验结果：根据实验数据整理，我们得到了如下结果：（具体数据和结果展示要根据实际实验情况进行描述）1. 由实验数据观察，当流速增大时，传热效果会相应增强。

进出口温度差值和传热体表面温度差值随着流速的增加呈现正相关关系。

2. 同时，通过加入强化结构也能明显提高传热效果。

在加入强化结构后，进出口温度差值和传热体表面温度差值均较未加入强化结构时有所增加。

3. 不同的强化结构对传热性能的影响也有所差异。

我们对比了几种不同结构的传热体进行了实验，发现某种特定的结构能够在相同流速下实现更好的传热效果。

讨论与分析：通过本次实验，我们得出了流速和加入强化结构对传热性能的影响。

高流速和合适的强化结构都能提高传热效果，但不同的强化结构可能有不同的效果，因此在实际应用中需要根据具体条件选择适合的强化结构。

结论：通过传热强化综合实验，我们验证了流速和加入强化结构对传热性能的影响。

实验三气-汽传热综合实验-、实验目的1.掌握传热系数K的测定原理；2.掌握传热系数K的测定方法及数据处理。

、实验原理根据传热基本方程，已知传热设备的结构尺寸，只要测得传热速度，以及各有关温度，即可算出传热系数。

三、套管换热器实验简介（一）实验装置的功能和特点本实验装置是由光滑套管换热器和强化内管的套管换热器组成的，以空气和水蒸汽为传热介质，可以测定对流传热系数，用于教学实验和科研。

通过对本换热器的实验研究，可以掌握对流传热系数:i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二ARe m Pr0.4中常数A m的值；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，测定其强化比N^N u，了解强化传热的基本理论和基本方式。

实验装置的主要特点如下：⑴ 实验操作方便，安全可靠。

⑵ 数据稳定可靠，强化效果明显，用图解法求得的回归式与经验公式很接近。

⑶水、电的耗用小，实验费用低。

⑷传热管路采用管道法兰连接，不但密封性能好,?而且拆装也很方便。

⑸ 箱式结构，外观整洁，移动方便。

（二）光滑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的测定在该传热实验中，空气走内管，蒸气走外管。

对流传热系数:i可以根据牛顿冷却定律，用实验来测定Q i•% S:i(i)式中：期一管内流体对流传热系数,Q i —管内传热速率，W ; S i —管内换热面积，m 2;-■:t m —内壁面与流体间的温差，C 。

式中：t i , t 2 —冷流体的入口、出口温度，C ；t w —壁面平均温度，C ；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。

管内换热面积： S j =-：di L j( 3)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：Q i 二 W m CP mt -匕)(4)其中质量流量由下式求得：式中：V m —冷流体在套管内的平均体积流量，m 3 / h ；Cp m —冷流体的定压比热，kJ / (kg •C )；3「m —冷流体的密度，kg /m 。

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，℃。

传热综合实验传热综合实验是化工、机械、材料等专业中的重要实验之一。

本实验旨在通过实践操作，让学生深入理解传热理论，并掌握传热实验技巧，了解传热实验设备的基本特点和使用方法。

本文将就传热综合实验进行详细介绍。

一、实验原理在传热综合实验中，通过传热器件和传热介质来掌握传热方式和表征物质的传热性能。

热源：热源是产生热量的装置，通常使用电加热方式。

传热介质：传热介质是传递热量的介质，如水、空气等。

传热器件：传热器件是介质和热源之间传热的设备，可分为对流传热、辐射传热、传导传热三种方式。

在实验中，通过热功率测量，流量测量，温度测量等操作，得出传热介质的传热性能参数，实现对传热规律的探讨和总结等目的。

二、实验设备传热综合实验设备一般包括热源、传热介质、传热器件和测量系统四部分。

1、热源：采用电阻加热，均匀升温，稳定加热；2、传热介质：水或空气，可根据不同的实验需要进行选择；3、传热器件：采用双管夹套式传热器，包括热器壳体、热器体、进出口、传热管等组成；4、测量系统：温度计、流量计、电压表等测量仪器。

三、实验过程传热综合实验主要包括三个步骤，即实验准备，实验操作，实验结果的处理及分析。

（1）检查实验仪器设备的工作状态以及正确性等，不能出现故障和问题；（2）加热热源，并控制加热电流，保持稳定，确保传热介质均匀受热；（3）调节传热介质的流量及其温度，保证传热介质的流速、温度、压力等参数符合实验要求；（4）对传热管的长度、直径、管壁材料、壁厚等进行测量和记录，为后续实验数据收集打下基础。

2、实验操作（1）调节传热介质的流量，保持稳定；（2）采集出口传热器的温度，通过计算可以推算出传热的热流，进而计算出传热系数；（3）采用热传导实验，测量传热壁板的温度分布，推算出传热系数；（4）采用加热器将热量通过辐射的方式传递到样品上，测量样品温度变化，进而计算得出热辐射传热系数。

3、实验结果的处理及分析（1）通过测量传热介质进口、出口的温度、流量、压力数据等，可得出介质的传热性能参数；四、实验注意事项（1）实验者必须具备基本的实验技能，正确操作和安装实验设备；（2）务必严格按照实验设计方案执行实验操作，掌握各种测量仪器的使用方法、精度和准确性；（3）实验过程中出现异常情况，要及时排除并进行记录，以保证实验数据的真实性；（4）实验结束后要认真整理实验设备，清洗干净所有仪器，保证设备干净整洁，方便下一次实验的开展。

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。

传热综合实验的误差分析,趋势分析,影响因素分析
传热综合实验的误差分析：
1. 实验仪器误差：由于仪器本身的精度限制,可引入实验误差。

2. 实验环境误差：如温度、湿度、气压等环境参数的不同会对实验结果造成影响。

3. 实验操作误差：实验过程中的不规范操作、读数不准确等因素也可能会造成实验误差。

4. 数据处理误差：对数据的处理方式及处理时所使用的算法等也可能会造成误差。

趋势分析：
通过实验结果的连续观测,可以发现实验数据的变化规律,这种数据变化规律可以通过趋势分析来反映。

趋势分析的主要方法主要包括回归分析法、滑动平均法、指数平滑法等。

影响因素分析：
影响因素分析即通过对实验结果进行数据处理和分析,确定主要影响因素的分析方法。

在传热综合实验中,影响因素可以包括温度、流速、介质性质等因素。

通过对这些因素的分析,可以更好地理解实验数据的成因及规律。