传热实验实验报告,DOC
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一、实验目的1. 理解传热的基本原理和过程;2. 掌握传热系数的测定方法;3. 分析影响传热效率的因素;4. 熟悉传热实验设备的操作和数据处理方法。
二、实验原理传热是指热量在物体内部或物体之间传递的过程。
根据热量传递的方式,传热可分为三种: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。
1. 导热:热量通过物体内部的分子或原子振动、碰撞等方式传递。
根据傅里叶定律,导热速率Q与物体面积A、温差ΔT和材料导热系数K成正比,即Q = K A ΔT。
2. 对流:热量通过流体(气体或液体)的流动传递。
根据牛顿冷却定律,对流速率Q与物体表面积A、温差ΔT、流体密度ρ、流体运动速度v和流体比热容c成正比,即Q = h A ΔT,其中h为对流换热系数。
三、实验设备与材料1. 实验设备:传热实验装置(包括套管换热器、温度计、流量计、搅拌器等);2. 实验材料:水、空气、酒精、石蜡等。
四、实验步骤1. 装置调试:将传热实验装置连接好,调试好温度计、流量计等设备,确保实验顺利进行。
2. 实验数据采集:(1)选择实验材料,如水、空气、酒精等,放入套管换热器中;(2)打开加热装置,调节加热功率,使实验材料温度逐渐升高;(3)记录不同时间点的温度、流量等数据;(4)重复上述步骤,改变实验条件,如加热功率、流量等,进行多组实验。
3. 数据处理与分析:(1)计算传热系数K:根据实验数据,利用傅里叶定律和牛顿冷却定律,计算导热和对流两种传热方式的传热系数K;(2)分析影响传热效率的因素:通过改变实验条件,观察传热系数K的变化,分析影响传热效率的因素;(3)绘制实验曲线:将实验数据绘制成曲线,直观地展示传热过程。
五、实验结果与分析1. 实验结果:(1)通过实验,得到不同条件下导热和对流两种传热方式的传热系数K;(2)分析实验数据,得出影响传热效率的因素。
2. 分析:(1)实验结果表明,导热和对流两种传热方式的传热系数K与实验条件(如加热功率、流量等)有关;(2)加热功率的增加会提高传热系数K,但过高的加热功率可能导致实验材料过热,影响实验结果;(3)流量的增加也会提高传热系数K,但过大的流量可能导致实验材料流动不稳定,影响实验结果;(4)实验数据表明,在一定的实验条件下,导热和对流两种传热方式的传热效率较高。
实验时间:2021年X月X日实验地点:实验室一、实验目的1. 熟悉传热的基本原理和实验方法。
2. 了解传热过程中的实验现象,如温度变化、流量变化等。
3. 通过实验验证传热学的基本定律,如牛顿冷却定律、热传导定律等。
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:传导、对流和辐射。
本实验主要研究传导和对流两种传热方式。
1. 传导传热:热量通过物体内部从高温部分传递到低温部分的过程。
本实验中,采用导热系数较高的金属棒进行实验。
2. 对流传热:热量通过流体(如空气、水等)的流动传递的过程。
本实验中,采用空气作为传热介质。
三、实验现象1. 传导传热现象(1)实验现象:将一端加热的金属棒置于室温环境中,观察到金属棒另一端温度逐渐升高。
(2)分析:这是由于金属棒内部热量通过传导方式传递,导致另一端温度升高。
(3)实验数据:金属棒长度L=100mm,导热系数k=45W/(m·K),加热时间t=30s,另一端温度升高ΔT=20℃。
2. 对流传热现象(1)实验现象:将加热后的金属棒放入装有空气的密闭容器中,观察到金属棒温度逐渐降低。
(2)分析:这是由于金属棒表面空气被加热,密度减小,上升;冷空气下降,形成对流,使热量传递给空气,导致金属棒温度降低。
(3)实验数据:金属棒长度L=100mm,导热系数k=45W/(m·K),加热时间t=30s,另一端温度降低ΔT=10℃。
3. 热交换器传热现象(1)实验现象:将加热后的金属棒放入热交换器中,观察到金属棒温度逐渐降低,同时热交换器中的冷却水温度逐渐升高。
(2)分析:这是由于金属棒与冷却水之间发生热交换,热量从金属棒传递给冷却水,导致金属棒温度降低,冷却水温度升高。
(3)实验数据:金属棒长度L=100mm,导热系数k=45W/(m·K),加热时间t=30s,金属棒温度降低ΔT=15℃,冷却水温度升高ΔT=5℃。
四、实验结论1. 通过实验验证了传导和对流两种传热方式的存在。
传热实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过测量不同材料的传热性能,探究热传导的基本规律,加深对传热学原理的理解。
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发生的热量传递过程,其方式包括热传导、对流和辐射。
本实验主要关注热传导,即热量在固体内部的传递过程。
热传导的速率与材料的热导率、截面积和温度差有关。
热导率是材料本身的性质,不同材料具有不同的热导率。
三、实验材料和装置。
实验材料,铜棒、铝棒、铁棒。
实验装置,热传导实验装置、热导率测定仪。
四、实验步骤。
1. 将铜棒、铝棒、铁棒分别安装在热传导实验装置上,并接通电源,使其达到稳定状态。
2. 测量不同材料的初始温度,并记录下来。
3. 记录实验装置上的温度计读数,随时间的变化情况。
4. 根据实验数据,计算出不同材料的热传导率。
五、实验数据和结果分析。
通过实验数据的测量和计算,得出了不同材料的热传导率。
结果显示,铜棒的热传导率最高,铁棒次之,铝棒最低。
这与我们对材料热导率的认识是一致的。
铜具有较高的热导率,因此在工业和日常生活中得到广泛应用。
六、实验结论。
通过本次实验,我们深入了解了材料的热传导性能,并通过实验数据验证了热传导的基本规律。
不同材料的热传导率差异较大,这对于材料的选择和应用具有一定的指导意义。
七、实验总结。
本次实验通过测量不同材料的热传导率,加深了我们对传热学原理的理解。
同时,实验过程中我们也学会了使用热传导实验装置和热导率测定仪,提高了实验操作能力。
八、参考文献。
[1] 王振宇. 传热学[M]. 北京,高等教育出版社,2008.[2] 张明. 热力学与传热学[M]. 北京,清华大学出版社,2010.以上就是本次传热实验的实验报告,希望对大家有所帮助。
一、实验目的1. 了解传热的基本原理和传热过程。
2. 熟悉传热实验装置的结构和操作方法。
3. 通过实验,测定传热系数,分析影响传热效果的因素。
4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
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传热。
1. 导热:热量通过固体物质从高温部分传递到低温部分的过程。
其基本原理为热传导定律,即热量在单位时间内通过单位面积,沿着温度梯度方向传递的速率与温度梯度的乘积成正比。
2. 对流:热量通过流体(气体或液体)的流动而传递的过程。
其基本原理为牛顿冷却定律,即流体与固体表面之间的热交换速率与流体与固体表面的温度差成正比。
三、实验装置与仪器1. 实验装置:传热实验装置包括加热器、温度计、流量计、实验管等。
2. 实验仪器:温度计、流量计、秒表、游标卡尺、电子天平等。
四、实验步骤1. 准备工作:检查实验装置是否完好,调节加热器功率,预热实验管。
2. 实验数据记录:1. 测量实验管的长度、直径和厚度。
2. 测量实验管两端的温度,计算温度差。
3. 调节流量计,控制流体流量。
4. 记录实验数据,包括时间、温度、流量等。
3. 实验结束:关闭加热器,停止实验。
五、实验结果与分析1. 实验数据:| 时间(min) | 流体温度(℃) | 温度差(℃) | 流量(L/min) || :----------: | :------------: | :----------: | :------------: || 0 | 20.0 | 10.0 | 1.0 || 5 | 30.0 | 20.0 | 1.0 || 10 | 40.0 | 30.0 | 1.0 || 15 | 50.0 | 40.0 | 1.0 |2. 结果分析:根据实验数据,绘制温度-时间曲线。
可以看出,随着时间推移,流体温度逐渐升高,温度差也逐渐增大。
1. 影响传热效果的因素:1. 流体流量:流体流量越大,传热效果越好。
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,加深对传热机理的理解,为工程实践提供理论支持。
二、实验原理。
传热是物体内部或不同物体之间热量传递的过程,包括传导、对流和辐射三种方式。
在本实验中,我们主要关注传导传热的特性。
传导是通过物质内部的分子振动传递热量,其速度取决于物质的导热系数和温度梯度。
传热实验通常通过测量材料的导热系数来研究传热性能。
三、实验仪器与材料。
1. 导热实验仪。
2. 不同材料的样品(如金属、塑料、绝缘材料等)。
3. 温度计。
4. 数据记录仪。
四、实验步骤。
1. 将实验仪器连接好并预热至稳定状态。
2. 准备不同材料的样品,并测量其初始温度。
3. 将样品放置在传热实验仪上,记录下不同时间间隔下的温度变化。
4. 根据实验数据,计算不同材料的导热系数。
五、实验数据与分析。
通过实验记录和数据处理,我们得到了不同材料的导热系数。
在实验过程中,我们发现金属类材料的导热系数较高,而绝缘材料的导热系数较低。
这与材料的分子结构和热传导机理密切相关。
通过对实验数据的分析,我们得出了不同材料传热特性的定性和定量结论。
六、实验结论。
通过本次传热实验,我们深入了解了不同材料的传热特性,掌握了传热实验的基本方法和数据处理技巧。
同时,我们也加深了对传热机理的理解,为今后的工程实践提供了有益的参考。
七、实验总结。
本次传热实验取得了良好的实验结果,但也存在一些不足之处,例如实验过程中的温度测量误差、样品准备不均匀等。
在今后的实验中,我们将进一步改进实验方法,提高实验数据的准确性和可靠性。
八、参考文献。
1. 李华,张三. 传热学[M]. 北京,高等教育出版社,2008.2. 王五,赵六. 传热实验指导[M]. 北京,科学出版社,2015.以上就是本次传热实验的实验报告内容,谢谢阅读。
传热实验实验报告一、实验目的通过本实验,掌握传热实验的基本原理、方法和技能,了解不同材质导热性能的差异,并能够计算不同材料的传热速率。
二、实验仪器和材料1.实验仪器:传热实验装置、温度计、定时器等。
2.实验材料:铁、铝、铜、纸、木材等不同材质的样品。
三、实验原理传热是热能从一个物体传递到另一个物体的过程。
主要有三种传热方式:热传导、热对流和热辐射。
本实验主要研究热传导方式。
热传导是物质中微观颗粒间能量传递的方式。
传导的速率与导热系数、温度差和导热面积有关,其数学表达式为:Q=K*A*(T1-T2)/l其中,Q为传热速率,K为导热系数,A为传热面积,T1和T2为物体的温度,l为传热距离。
四、实验步骤1.准备不同材质的样本,如铁、铝、铜、纸、木材等。
2.将样品按照一定的厚度和形状放置在传热实验装置上,并确保各个样品与装置接触良好。
3.启动传热实验装置,设定初始温度和结束温度,并开始计时。
4.在设定的时间间隔内,记录每个样品的温度变化。
5.根据记录的温度数据,计算不同材料的传热速率,并作出相应的图表和分析。
五、实验结果和分析根据实验测得的温度数据,根据热传导公式计算不同材料的传热速率,并绘制传热速率和时间的关系图表。
通过分析图表,可以看出不同材料的传热速率的差异。
铜的导热性能最好,导热速率最快,其次是铝,然后是铁。
纸和木材的导热性能较差,传热速率较慢。
六、实验误差和改进方法在实际实验中,可能存在的误差包括温度测量误差、传热面积测量误差等。
1.高精度的温度计和测量仪器,确保温度测量的准确性;2.使用适当的仪器和方法测量传热面积,减小测量误差;3.多次重复实验,取平均值,提高结果的可靠性;4.即时记录实验过程中的变化,减小人为因素对结果的影响。
七、实验结论通过本实验,我们掌握了传热实验的基本原理、方法和技能,了解和比较了不同材料的导热性能差异。
铜具有较好的导热性能,传热速率最快,纸和木材的导热性能较差,传热速率较慢。
最新传热实验(实验报告)
实验目的:
探究不同材料的热传导性能,并分析其传热机理。
实验材料:
- 铜棒、铝棒、塑料棒(尺寸相同,长度为30cm,直径为2cm)
- 热电偶温度传感器
- 恒温水浴
- 数据采集系统
- 电子天平
- 计时器
实验步骤:
1. 使用电子天平测量并记录三种材料棒的精确质量。
2. 将恒温水浴设定在一个恒定温度(如50°C)并让其稳定。
3. 将铜棒、铝棒和塑料棒的一端分别浸入恒温水浴中,确保材料棒的
浸入深度一致。
4. 使用热电偶温度传感器测量并记录材料棒露出水面部分的温度,初
始温度应保持一致。
5. 开始计时,每隔1分钟记录一次材料棒露出水面部分的温度,持续
时间设定为10分钟。
6. 重复步骤3至5,对不同材料棒进行至少三次独立实验以确保数据
的准确性和可重复性。
7. 数据记录完毕后,将收集到的数据输入到数据采集系统中进行分析。
实验结果分析:
1. 根据收集到的温度数据,绘制三种材料棒的温度变化曲线。
2. 分析不同材料的热传导速率,即单位时间内温度变化的速率。
3. 比较铜棒、铝棒和塑料棒的热传导性能,确定哪一种材料具有最佳的热传导效率。
4. 结合材料的物理性质(如密度、比热容等)讨论影响传热效率的可能因素。
5. 根据实验结果,提出改进材料热传导性能的可能途径或应用前景。
结论:
通过本次实验,我们可以得出不同材料在相同条件下的热传导性能差异,并理解影响材料传热效率的关键因素。
这些知识对于材料科学、能源管理和热工程设计等领域具有重要的应用价值。
姓名院 专业 班 年 月 日实验内容 指导教师 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2-2-5-11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2-2-5-11 套管换热器示意图传热实验姓名院 专业 班 年 月 日实验内容 指导教师式中:q ——传热速率W A ——传热面积m 2 △t m —传热平均温差K错误!传热速率q 用下式计算:])[(12W t t C V q p S -=ρ 2 式中:3600/h S V V =——空气流量m 3/sV h ——空气流量m 3/hρ——空气密度kg/m 3;以下式计算:]/)[273(4645.031m kg t R p Pa ++=ρ 3Pa ——大气压mmHgRp ——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mL —传热管有效长度m③传热平均温度差△t m 用逆流对数平均温差计算:T ←——T姓名院 专业 班 年 月 日实验内容 指导教师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 9A i ——传热管内表面积m 2姓名院 专业 班 年 月 日实验内容 指导教师t W ——管壁温℃t m ——空气进、出口平均温度℃ d ——管内径mλ——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 11u ——空气在加热管内的流速m/sμ——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 12d;ρ——意义同上.. λμP C =Pr 13C p ; μ; λ——意义同上在定性温度t m =50~70℃时普兰特准数值Pr=0.698~0.694;取平均值为0.696;那么Pr n =0.6960.4=0.865;代入式7即可得如下的实验关联式:me R A Nu '= 14式中A ’=0.865A;测定A ’、m 值后;再算出A 值;即可得到本实验的准数关联式7的形式..四、实验设备流程图:本实验套管换热器流程如图2-2-5-2a 所示;它为双套管并装换热器;其中一套的内管为光滑铜管;另一套为螺纹铜管图中只画出其中一套设备..冷空气由风机1送入;经表压计2测定表压;流量计3测定流量;阀4调节气量;温度计5测定进口温度;进套姓名院 专业 班 年 月 日实验内容指导教师管换热器6被加热;热空气出口温度由7测量..进套管间的蒸汽由温度计8测量温度;压力表9测定压强;阀10调节进汽量..冷凝水由疏水器12排除;管间的不凝气由放空管11定期排放..另外;管壁及各测温点还配有热电偶测温装置..本实验列管换热器流程如图2-2-5-2b 所示;冷空气由风机1送入;经阀2调节气量;气体流量计3测定流量并由气体加热器12将空气加热到指定温度;经温度计4测定进口温度后送入列管式换热器;冷却后的空气由温度计5测量温度;然后排出换热器;进换热器的水的流量由阀10调节;经液体流量计9测定流量及温度计6测定温度后进入换热器;冷热流体在列管的管壁上进行热量交换;经加热的水由温度计8测定温度后排出换热器..41—风机 2—表压计 3—流量计 4—空气调节阀 5—进口温度计 6—换热器主体 7—出口温度计 8—蒸汽温度计 9—蒸汽压力表 10—蒸汽调节阀姓名院专业班年月日实验内容指导教师11—不凝气放空管12—疏水器图2-2-5-2a 套管式传热实验装置流程图五、实验方法:1、向锅炉加水至指定水位;通电加热至锅炉产生蒸汽压1.5kg/cm2表左右;待用..2、关闭调节阀4;起动风机1;慢慢开启阀4至最大;观察流量压差计3的最大读数量程;确定5—6组读数及每组读数的压差值..3、开启蒸汽阀10进汽;压力表9控制在0.5kg/cm2表左右;同时打开放空阀11至有蒸汽排出时关闭..4、按拟好的压差量程;空气的流量由大至小测取读数但不能测流量为零的读数每组读数包括空气流量、表压、进出口温度和蒸汽进口温度..若用液体温度计测温度;要求读到0.1℃;若用热电偶测温;可由电位差计的读数查表而得温度..5、数据测量完毕;先关蒸汽后停风机..6、由测得的流量压差读数;根据流量曲线图查出相应的流量..姓名院 专业 班 年 月 日实验内容 指导教师六、原始数据记录表:mm8.18=φ mm d8.16= mm L 1224=mmHg P a 761=表1姓名院 专业 班 年 月 日实验内容 指导教师 七、数据处理表及图:4.0=n ; 696.0=r P ;865.0696.04.0==nrP表2姓名院 专业 班 年 月 日实验内容 指导教师表3图14.079.00228.0reu P R N =姓名院 专业 班 年 月 日实验内容 指导教师 八、计算举例:取第4组数据举例计算1.传热系数K 的计算:s m s m V V h s /00633.0/36008.223600/33=== 331/253.1/6.302732.587614645.02734645.0m kg m kg t R p P a =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=ρ()C C t t t m ︒=︒+=+=60.6026.906.302/21K kg J t C m p ⋅=⨯+=+=/42.101160.6004.0100904.01009()()Wt t C V q p s 716.4816.306.9042.1011253.100633.012=-⨯⨯⨯=-=ρ2233m 069565.010*******8.168.1814159.3m m L d A m =⨯⨯⨯+⨯==--π()()C C t T t ︒=︒-=-=∆4.906.300.12111 ()()C C t T t ︒=︒-=-=∆4.306.900.12122K K t t t t t m 06.554.304.90ln 4.304.90ln2121=-=∆∆∆-∆=∆ k m W k m W t A q K mm ⋅=⋅⨯=∆⋅=22/776.125/06.55069565.0716.481同理;其他组数据计算结果如表2和表3.姓名院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师2.传热膜系数给热系数及其关联式的计算:()()()22/647.114 /60.600.121069565.0716.481 m W m W t T A q t t A q m m m W i =-⨯=-=-=αKm W K m W t m⋅=⋅⨯⨯+=⨯+=--/02913.0 /60.60108.70244.0 108.70244.055λ127.6602913.0108.16647.1143=⨯⨯==-λαd N u s m s m d V u s/571.28/2108.1614159.300633.02232=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-πsP s P t a a m/0000201.0 /60.60108.41072.1 108.41072.18585=⨯⨯+⨯=⨯+⨯=----μ224.299170000201.0253.1571.28108.163=⨯⨯⨯==-μρdu R e 820.1127.66log log 1010==u N476.4224.29917log log 1010==e R同理;其他组数据计算结果如表2和表3.姓名院 专业 班 年 月 日 实验内容 指导教师 作e u R N 1010log log -关系曲线图如图1.由图像可得:79.0366.4640.4728.1944.1=--=m 7.1476.479.0820.1log log 'log 101010-=⨯-=-=e u R m N A 0197.010'7.1==-A0228.0865.00197.0865.0'===A A 所以传热膜系数的通用关联式为:4.079.00228.0r e u P R N =姓名院专业班年月日实验内容指导教师九、讨论:。
传热实验报告(总9页)实验题目:热传导实验实验时间:20XX年XX月XX日实验地点:×××实验室一、实验目的1. 了解热传导的基本概念和公式。
2. 掌握不同材料的热传导特性,并能够测量不同材料的热传导系数。
3. 了解热电偶的基本原理,并能够正确使用热电偶进行温度测量。
4. 掌握实验室基本的安全知识,正确使用实验仪器。
二、实验原理1. 热传导热传导是常温度物质中热量沿温度梯度的传递现象。
在热传导过程中,物质中的高温部分的分子热运动活跃,能量传递给相邻的低温部分,从而使物体达到热平衡。
热传导是由于材料中分子间的相互作用引起的。
热传导系数λ(W/m·K)是热传导能力的基本量度。
它表示单位时间内单位面积距离内温度梯度产生的单位热流强度。
热传导公式如下:q=λAΔT/Δx其中,q为单位时间内通过单位面积的热量(W/m2),A为传热面积(m2),ΔT为温度差(K),Δx为传热距离(m)。
2. 热电偶原理热电偶的原理是基于塞贝克效应和佩尔吉耶效应。
两种不同材料通过热接触形成热电偶,当温度不同时,两种材料的电势差就会发生变化。
热电偶的输出电压与温度之间的关系是线性的。
建立两个温度不同的接点,即可形成热电偶,两个材料的热特性不同,因而在温度变化时会出现热电动势。
三、实验器材和试剂实验器材:热传导仪(包括热传导板和热电偶)、集装箱、电源、数字万用表、温度计、细针。
试剂:无四、实验步骤与记录1. 实验前准备将热传导仪的应用说明熟读一遍,了解相关的安全知识和实验原理。
检查热传导仪内部电源、热电偶、热传导板的工作状态,若发现问题,需及时更换或修理相关设备。
对热传导板及热电偶进行灭菌处理,避免污染。
2. 实验过程(1)测量铜材料的热传导系数a. 将热传导板与铝盒子放在同一水平面上,并确保热传导板与铝盒子刚性压紧或胶接在一起,使热传导板能够稳固地嵌入铝盒子中间。
此时,热传导板与铝盒子形成的间隙较窄,并且间隙内的压缩气体应尽量排除。
实验名称:传热膜系数测定实验实验日期:2023年X月X日实验地点:化工实验教学中心实验目的:1. 理解传热的基本原理,包括热传导、对流传热和辐射传热。
2. 掌握传热膜系数的测定方法及其影响因素。
3. 熟悉传热实验装置的操作与使用。
4. 提高实验数据处理和分析能力。
实验原理:传热是指热量从高温区域传递到低温区域的过程。
传热的基本方式有三种:热传导、对流传热和辐射传热。
1. 热传导:热量通过固体材料从高温区域传递到低温区域。
傅里叶定律描述了热传导的规律,即热传导速率与温度梯度成正比,与材料的导热系数和截面积成正比。
2. 对流传热:热量通过流体(如空气、水)从高温区域传递到低温区域。
牛顿冷却定律描述了对流传热的规律,即对流传热速率与传热系数、温差和传热面积成正比。
3. 辐射传热:热量通过电磁波从高温区域传递到低温区域。
四次方定律描述了辐射传热的规律,即辐射传热速率与物体表面温度的四次方成正比。
本实验主要研究对流传热,即流体(如空气)在管道内流动时,与管道壁面之间的热量交换。
实验装置与仪器:1. 套管换热器2. 热电偶3. 数据采集与控制软件4. 计算器实验步骤:1. 将套管换热器安装好,并连接好热电偶和传感器。
2. 调节加热器,使管道内流体温度达到预定值。
3. 打开风机,使流体在管道内流动。
4. 采集流体进出口温度、管道壁面温度等数据。
5. 利用数据采集与控制软件对数据进行处理和分析。
实验结果与分析:1. 传热膜系数的测定:根据实验数据,计算出传热膜系数。
2. 影响传热膜系数的因素:分析流体流速、温度、管道直径等因素对传热膜系数的影响。
3. 强化传热的途径:探讨如何通过改变流体流速、增加管道表面积、使用高效传热材料等方法来提高传热效率。
实验结论:1. 通过本实验,掌握了传热的基本原理和传热膜系数的测定方法。
2. 理解了影响传热膜系数的因素,并提出了强化传热的途径。
3. 提高了实验数据处理和分析能力。
实验总结:本实验是一次成功的传热实验,通过实验,我们对传热的基本原理和传热膜系数的测定方法有了更深入的了解。
传热实验
一、实验目的
1、了解换热器的结结构及用途。
2、学习换热器的操作方法。
3、了解传热系数的测定方法。
四、实验步骤及操作要领
1、熟悉设备流程,掌握各阀门、转子流量计和温度计的作用。
2、实验开始时,先开水路,再开气路,最后再开加热器。
3、控制所需的气体和水的流量。
4、待系统稳定后,记录水的流量、进出口温度,记录空气的流量和进出口温度,记录设备的有关参数。
重复一次。
K
=⨯=∆∙ψ=∆∴∆2479.362479.360.1逆m t m t t
)
/(1717.192
1101
.192333.19)
/(2333.192479
.364.0867
.27822K m W K K K m W t S Q K m ∙=+=
∙=⨯=∆∙=
的平均值:传热系数
2、对比不同操作条件下的传热系数,分析数值,你可得出什么结论?
答:比较一、二、三组可知当空气流量不变,水的流量改变时,传热系数变化不大,比较四、五组可知空气流量改变而水的流量不改变时,传热系数有很大变化,且空气流量越大,传热系数越大,传热效果越好;综上可知,K值总是接近热阻大的流体侧的α值,实验中,提高空气侧的α值以提高K值。
3、转子流量计在使用时应注意什么问题?应如何校正读数?
答:转子流量计不能用于流量过大的流体测量,使用时流量计必须安装在垂直走向的管段上,流体介质自下而上地通过转子流量计。
读数时应读转子的最大截面与玻璃管刻线相交处的数值,可以读初始值和最终值,取两者之差来校正读数。
4、针对该系统,如何强化传热过程才能更有效,为什么?
答:该系统传热效果主要取决于热流体,所以可以通过增加空气流量,提高其所占比例来强化传热效果;减小水的流量;内管加入填充物或采用螺纹管,加热面在上,制冷面在下。
因为由实验可知提高热阻大的流体的传热系数可以更有效的强化传热过程。
5、逆流换热和并流换热有什么区别?你能用实验装置加以验证吗?
答:①逆流换热时热流体是冷热流体流动方向相反;而并流传热时,其冷热流体流动方向相同;②在相同操作条件下,逆流换热器比并流换热器所需传热面积小。
可以改变冷热流体进出口方向,测得在相同传热效果下,逆并流所需传热面积大小,从而加以验证。
6、传热过程中,哪些工程因素可以调动?
t ;④换热过程答:①增大传热面积S;②提高传热系数α;③提高平均温差
m
的流型(并流,逆流,错流)。
7、该实验的稳定性受哪些因素的影响?
答:①冷凝水流通不畅,不能及时排走;②空气成分不稳定,导致被冷凝效果不稳定;③冷热流体流量不稳定;④传热器管表面的相对粗糙度。
8、你能否对此实验装置作些改进,使之能够用于空气一侧对流传热系数的测定?
答:让空气走壳程,水走管程,根据流体在管外的强制对流公式,可提出空气一侧的对流传热系数α值。