4综合传热解析

实验四：传热（空气—蒸汽）实验一、实验目的1．了解间壁式换热器的结构与操作原理；2．学习测定套管换热器总传热系数的方法；3．学习测定空气侧的对流传热系数；4．了解空气流速的变化对总传热系数的影响。

二、实验原理对流传热的核心问题是求算传热膜系数α，当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为：(4-1)对于强制湍流而言，Gr准数可以忽略，故（4-2）本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关联式中的指数m、n和系数A。

用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量Re和Pr分别回归。

本实验可简化上式，即取n=0.4（流体被加热）。

这样，上式即变为单变量方程再两边取对数，即得到直线方程：（4-3）在双对数坐标中作图，找出直线斜率，即为方程的指数m。

在直线上任取一点的函数值代入方程中，则可得到系数A，即：（4-4）用图解法，根据实验点确定直线位置有一定的人为性。

而用最小二乘法回归，可以得到最佳关联结果。

应用微机，对多变量方程进行一次回归，就能同时得到A、m、n。

对于方程的关联，首先要有Nu、Re、Pr的数据组。

其准数定义式分别为：实验中改变冷却水的流量以改变Re准数的值。

根据定性温度（冷空气进、出口温度的算术平均值）计算对应的Pr准数值。

同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数α值。

进而算得Nu准数值。

牛顿冷却定律：（4-5）式中：α—传热膜系数，[W/m2·℃]；Ｑ—传热量，［Ｗ］；Ａ—总传热面积，[m2]；△tm—管壁温度与管内流体温度的对数平均温差，[℃]。

传热量Q可由下式求得：（4-6）W—质量流量，[kg/h]；Cp—流体定压比热，[J/kg·℃]；t1、t2—流体进、出口温度，[℃]；ρ—定性温度下流体密度，[kg/m3]；V—流体体积流量，[m3/s]。

三、实验设备四、实验步骤1.启动风机：点击电源开关的绿色按钮，启动风机，风机为换热器的管程提供空气2.打开空气流量调节阀：启动风机后，调节进空气流量调节阀至微开，这时换热器的管程中就有空气流动了。

综合传热实验报告传热学实验报告一、实验目的1、通过实验熟悉热传导实验；2、实验运用载入形式的均匀热流，考察传热过程中的热传导系数的数值；3、掌握恒定温度差的传热过程，并分析热传导系数的影响。

二、实验原理当一块物体介质之间存在温度差的时候，它们之间会发生热传递，应用热传形式的方式研究它们之间的热传导系数。

热传导的形式有很多种，但是本实验中采用的是载入形式的均匀热流。

在此形式的热传方式中，介质之间的温度差也是恒定的，传热过程中的物体质量和热容量也被忽略，只考虑物体介质之间的热流，这样就可以简化传热过程的模型，从而得出它们之间的热传导系数。

三、实验设备实验中使用的设备主要是：加热片、铜片、温度计、加热源、电阻表等。

四、实验步骤1、将加热片和铜片装入实验装置中，并将它们的温度设置为相同的温度。

2、将加热源的电流调到一个基本值，并从电阻表中测量出来的电阻值。

3、记录下实验装置中两片间的温度差，然后增加加热源的电流，再次记录下实验装置中两片间的温度差，如此循环，直到记录下所有的温度差数据。

4、根据数据计算出两片间的热传导系数，并将计算结果与理论值进行比较，分析出热传导系数的变化过程。

五、实验数据加热电流：0.1A～3A温差(℃)：0.15～3.45六、实验结果根据所得的实验数据计算，两片之间的热传导系数为：K=0.064 W/(m·K)七、实验讨论比较理论计算出来的热传导系数（K=0.066 W/(m·K)），可以看到实验得出的热传导系数与理论值有一定的差异，这可能因为实验时的不确定性所致。

八、结论根据本次实验，可以得出两片之间的热传导系数为K=0.064W/(m·K)，与理论值有一定的差异，可能是实验不确定性所致，可以通过进一步的实验，对热传导系数进行准确的测定。

综合传热演示实验报告引言传热是热力学中的重要概念之一，涉及到热量的传递、储存和转换。

传热可以通过传导、对流和辐射等方式进行。

为了更好地理解传热过程，我们进行了一次综合传热演示实验。

实验目的1. 通过实验观察和测量传热过程中的温度变化；2. 掌握传热的基本规律；3. 理解传热在日常生活中的应用。

实验原理传热是热量从高温区域向低温区域传递的过程。

热可以通过传导、辐射和对流进行传递。

本次实验主要涉及到传导和对流两种方式。

传导传导是通过物质的直接接触和相互振动来传递热量的过程。

一个物体的温度分布不均时，高温区域的分子以较大的速度振动，从而传递给低温区域的分子，使得整个物体的温度逐渐均匀。

对流对流是通过流体的运动来传递热量的过程。

当一个物体加热时，周围的空气被加热并膨胀，密度变小，从而产生浮力迫使周围的冷空气下沉，形成对流。

对流传热是高温区域的气流与低温区域的物体直接接触，通过传导进行热量交换。

实验材料和设备- 烧杯- 温度计- 热水- 冷水- 烤盘- 塑料管- 流体介质（例如植物油等）实验步骤1. 在烧杯中加入适量的热水；2. 在另一个烧杯中加入适量的冷水；3. 将温度计放入热水中，记录初始温度；4. 同时将温度计放入冷水中，记录初始温度；5. 将烤盘加热，并将烤盘上放置烧杯，将热水加热至一定温度；6. 在加热的同时，将烧杯里的冷水倒入塑料管中，并通过塑料管将其喷射到热水中；7. 观察热水的温度变化，并记录每隔一段时间的温度；8. 分别观察传热情况和过程。

实验结果实验过程中，我们观察到了热水的温度逐渐增加，而冷水的温度逐渐降低。

在冷水喷射到热水中的过程中，热水的温度上升速度明显加快。

这是因为冷水的加入增加了热水的表面积，从而增强了对流传热过程。

实验分析通过这个实验，我们可以得出以下结论：1. 热量在传递过程中，会从高温区域向低温区域传递。

这是一个自然趋势，也就是热的互相扩散的结果；2. 传热过程中，温度差越大，传热速率越快，而温度差越小，传热速率越慢；3. 对流传热比传导传热更加迅速，因为对流传热涉及到流体的运动，能够加速热量的传递。

子模块一传热概念1、传热：指热传递，即由于温度差而产生的能量由高温区向低温区的转移；在化学工程角度讲，是指传热过程，即由于存在温度差而发生热传递的化工过程。

2、载热体：参与传热的流体称为载热体3、热载热体：温度较高并在传热过程中失去热量的流体。

4、冷载流体：温度较低并在传热过程中得到热量的流体。

5、加热剂：传热的目的是将冷载热体加热或汽化，则所用的热载热体称为加热剂。

6、冷却剂：传热的目的是将热载热体冷却或凝结，则所用的冷载热体称为冷却剂或冷凝剂。

7、稳定传热：在传热过程中，温度仅随传热面上个点的闻之变化而不随时间变化。

8、不稳定传热：在传热过程中，温度不仅随位置变化，而且随时间变化。

其单位时间所传递的热量随时间而变化。

9、热现象：是物质运动的一种表现，它是物体内部大量分子无规则运动的宏观表现。

10、物体的内能：物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和。

11、温度：表示物体冷热程度的物理量12、热量：热传递过程中传递能量的多少。

13、比热容：单位质量的某种物质温度升高或降低1K时吸收或放出的热量（C,kJ/kg•K）14、显热：物质在没有相变的情况下温度变化时所吸收或放出的热量。

15、潜热：在温度压力不变时物质发生相变所吸收或放出的热量。

子模块二 传热基本方程从传热基本方程m t kA Q ∆= （４－１１）或传热热阻传热推动力=∆=kA t Q m 1 （４－１１ａ）可知，要强化传热过程主要应着眼于增加推动力和减少热阻，也就是设法增大m t ∆或者增大传热面积Ａ和传热系数Ｋ。

在生产上，无论是选用或设计一个新的换热器还是对已有的换热器进行查定，都是建立在上述基本方程的基础上的，传热计算则主要解决基本方程中的m t K A Q ∆,,,及有关量的计算。

传热基本方程是传热章中最主要的方程式。

1、传热速率Ｑ的计算冷、热流体进行热交换时，当热损失忽略，则根据能量守恒原理，热流体放出热量h Q ，必等于冷流体所吸收的热量c Q ，即c n Q Q =，称之热量衡算式。

综合传热实验一、实验目的综合传热实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，由于钢管的外表状态及空气流动情况的不同，管子的凝水量亦不同，通过单位时间凝水量的多少，可以：1、观察和分析影响传热的诸多因素；2、计算出每根管子的总传热系数K值。

二、装置简介实验装置示意图见图11.3－1：图11.3－1 综合传热实验装置示意图1．电热蒸汽发生器 2．蒸汽出口测温琴键开关 3．琴键开关转换开关 4。

蒸汽入口测温琴键开关 5．温度显示仪表 6．蒸汽出口 7．电接点压力表 8．安全阀。

9。

连接软管分汽缸 10．排水放气阀 11．φ25翅片管 12．φ25铜光管13．φ25.9铝管 14．24×26铜方管 15．φ30铜管 16．凝结刻度储水器 17．放水阀 18．支架台 19．岩棉保温管 20．水位计 21．自动加热开关组 22．风机开关实验台由电热蒸汽发生器、一组表面状态不同(铜光管、铝光管、管外加铝翅片以及不同保温材料的保温管)的六根铜管、分汽缸、冷凝管、冷凝水蓄水器(可计量)及支架等组成。

强制通风时，配有一组可移动的风机(图中未绘出)，用它来对管子吹风。

因而，实验台可进行自然对流和强迫对流的传热实验。

通过实验，可对各种不同影响传热因素进行分析，从而建立起影响传热因素的初步认识和概念。

三、实验方法及步骤1、打开电热蒸汽发生器上的供汽阀，然后从底部的给水阀门(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、打开蒸汽发生器上的电加热器(手动)开关，指示灯亮，内部的电锅炉加热。

待电接点压力表达到要求压力时(事先按需要用螺丝扳手调定)，电接点压力表动作(断电)。

此时，由电接点压力表控制继电器，使加热器按一定范围进行加热，以供实验所需的蒸汽量。

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)和玻璃蓄水器下方的放水阀。

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挣。