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传热学实验报告传热学实验报告摘要：本实验通过研究传热学的基本原理和实验方法，探究了不同材料的导热性能和热传导规律。
通过实验数据的分析和处理，得出了一系列结论，对于进一步研究传热学提供了重要的参考。
引言：传热学作为热力学的一个重要分支，研究了热能在物质之间传递的规律和过程。
在工程领域中，传热学的应用非常广泛，例如热交换器、散热器等设备的设计和优化都需要依靠传热学的理论和实验研究。
本实验旨在通过实验手段，深入了解传热学的基本原理和实验方法，并通过实验数据的分析和处理，得出一些有价值的结论。
实验方法：1. 实验仪器和材料的准备本实验所需的仪器包括导热仪、温度计等，实验材料包括不同导热性能的物体，如金属、塑料等。
2. 实验步骤(1) 将不同材料的样品放置在导热仪的传热面上，并确保与传热面接触良好。
(2) 打开导热仪，记录下初始温度。
(3) 记录下不同时间间隔内的温度变化，并计算出相应的传热速率。
(4) 将实验数据整理并进行分析。
实验结果与讨论：通过实验数据的分析，我们得出了以下几个结论：1. 不同材料的导热性能存在明显差异。
在实验中，我们发现金属材料的导热性能要远远高于塑料等非金属材料。
这是因为金属材料中的自由电子能够在材料内部快速传递热能，而非金属材料中的分子结构则限制了热能的传导速度。
2. 传热速率与温度差成正比。
根据实验数据的分析，我们发现传热速率与传热面和环境之间的温度差成正比。
这是因为温度差越大，热能的传递速度越快。
3. 传热速率与传热面积成正比。
我们还观察到传热速率与传热面积成正比的规律。
这是因为传热面积越大，热能的传递面积也就越大，传热速率也就越快。
结论：通过本次实验，我们深入了解了传热学的基本原理和实验方法。
通过实验数据的分析和处理，我们得出了一系列结论，对于进一步研究传热学提供了重要的参考。
在实际应用中，我们应根据不同的工程需求，选择合适的材料和设计合理的传热面积，以提高传热效率和节约能源。
实验一综合传热系数测定一、实验目的1.了解自然对流和强迫对流换热的研究方法。
2.掌握综合传热系数的测定原理。
3.了解综合传热系数与哪些因素有关。
二、实验原理综合传热性能实验是将干饱和蒸汽通过一组试验铜管（示意图8-1），管子在空气中散热而使管内蒸汽冷凝为水,由于铜管的外表状态及空气流动情况的不同，管子的凝水量亦不同，通过单位时间内冷凝水量的多少，可以计算出每根管子的总传热系数K值。
1.试验装置简介试验装置由电加热蒸汽发生器、一组表面状态不同（光管、涂黑、镀铬、管外加铝翅片以及用二种不同保温材料的保温管）的六根铜管、配汽管、冷凝水蓄水器（可计量）及支架等组成。
强制通风时，配有一台可移动的风机（图中未绘出），用它来对管子进行强迫吹风。
因而，试验台可进行自然对流和强迫对流的传热实验。
通过实验，可以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。
1、翅片管2、光管3、涂黑管4、镀铬管5、锯未保温管6、玻璃丝保温管图8-1 综合传热试验台示意图试验台的主要参数：1．试验铜管外径：d=0.025m 2．最大实验蒸汽压力：0.02Mpa3．风机功率：0.4Kw ; 4．铜管计算长度：自然对流时L=0.9mm ，强迫对流时L=0.5m三、实验设备1.综合传热试验台；2.计时秒表。
四、实验内容1．在强迫对流下，任意选取三根换热管进行实验，根据实验数据和已知的参数，算出三种管子状态的传热系数K值。
2．在自然对流下，根据实验数据和已知的参数算出：翅片管、光管、涂黑管、镀铬管、锯未保温管、玻璃丝保温管六种不同管子状态的传热系数K值。
3．分析在自然对流和强迫对流下，各种状态管的K 值大小与哪些影响因素有关。
五、实验方法及步骤1．打开电加热蒸汽发生器上的供气阀，然后从底部的给水阀门（兼排污）往蒸汽发生器的锅炉内加水，当水面达到水位计的三分之二高处时，关闭给水阀门。
2．把压力控制表的压力设定在0.01Mpa 左右，打开蒸汽发生器上的电加热器开关（手动、自动），指示灯亮，内部的电锅炉开始加热，待蒸汽压力达到要求压力时，压力控表动作（断电），此时，将手动开关闭掉，这时由电接点压力表控制继电器，使加热器在一定范围内进行加热，以供实验所需的蒸汽量。
传热学（青岛大学）知到章节测试答案智慧树2023年最新绪论单元测试1.传热学是研究温差作用下热量传递规律的科学。
参考答案:对第一章测试1.傅里叶定律并不显含时间，因此只适用于稳态导热。
参考答案:错2.物体的导热系数越大，热扩散率就一定越大。
参考答案:错3.导热系数和热扩散率都是物性参数。
参考答案:对4.一维无限大平壁的导热问题，如果两侧给定的均为第二类边界条件，不能求出其温度分布。
参考答案:对5.等温线不能相交。
参考答案:对6.冬天，房顶上结霜的房屋保暖性能好。
参考答案:对7.导热系数的物理意义是什么?参考答案:表明材料导热能力的强弱8.下列材料中，导热材料较大的材料是什么？参考答案:纯铜9.温度梯度表示温度场内的某一点等温面上什么方向的温度变化率?参考答案:法线方向10.某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温，为了达到较好的保温效果，应将( )材料放在内层。
参考答案:导热系数较小的材料11.导热的第三类边界条件是指已知（）。
参考答案:物体表面与周围介质之间的换热情况12.肋效率随以下（）增加而增加。
参考答案:肋片材料的导热系数13.分析求解二维、稳态导热问题时，应该由（）个独立的边界条件才能获得问题的解。
参考答案:414.固体壁面上敷设肋片后，其实际散热量与假设整个肋表面处于肋基温度下的散热量的比值为( )。
参考答案:肋片效率15.下列说法正确的是（）。
参考答案:等温线不能相交第二章测试1.冬天用手分别触摸置于同一环境中的木块和铁块，感到铁块很凉，这是什么原因?参考答案:因为铁块的导温系数比木块大2.材料的导热能力与吸热能力之比称为( )。
参考答案:导温系数3.下列哪种情况内燃机汽缸温度场不会随时间发生变化？参考答案:内燃机定速运行4.忽略物体内部导热热阻的分析方法称为( )。
参考答案:集总参数法5.以下不能增加热电偶的温度敏感性的是（）。
参考答案:采用导热系数大的材料6.木头一端燃烧，另一端可以用手拿，而铁棍一段烧红，另一端却不敢碰，原因是( )。
传热学（山东联盟）青岛科技大学智慧树知到答案2024年第一章测试1.如何计算导热量？A:焦耳定律 B:开普勒定律 C:牛顿定律 D:傅里叶定律答案:D2.以下不属于热能传递的基本方式的是（）。
A:对流传热 B:热交换 C:热传导 D:热对流答案:AB3.对流传热是热传导和热对流两种传热机理共同作用的结果。
A:错 B:对答案:B4.实际物体表面传热系数的大小只取决于流体的流动状态。
A:对 B:错答案:B5.黑体能吸收投入到其表面上的所有辐射能量。
A:错 B:对答案:B6.热辐射不需要媒介。
A:错 B:对答案:B7.传热过程不包括热辐射。
A:错 B:对答案:A8.温度越高，温差越大，辐射部分的占比越大。
A:对 B:错答案:A9.一般而言，下列导热系数最大的是（）A:铁 B:海绵 C:氢气 D:油答案:A10.下列哪些属于换热系数的影响因素？A:流体流速 B:物性参数 C:温差 D:表面结构形状答案:ABD第二章测试1.发生在非稳态温度场内的导热过程称为非稳态导热。
A:错 B:对答案:B2.对流过程是指热量由固体壁面一侧的热流体通过壁面传给另一侧的冷流体的过程。
A:错 B:对答案:A3.当导热体中进行纯导热时,通过导热面的热流密度,其值与该处温度梯度的绝对值成反比,而方向与温度梯度相同。
A:对 B:错答案:B4.热流线是一组与等温线处处垂直的曲线。
A:错 B:对答案:B5.已知某大平壁的厚度为15mm，材料导热系数为0.15，壁面两侧的温度差为150℃，则通过该平壁导热的热流密度为（）。
A:2300 B:800C:200 D:1500答案:D6.如果温度场随时间变化，则为（）。
A:定常温度场 B:稳态温度场 C:非定常温度场 D:非稳态温度场答案:D7.为什么72℃的铁和600 ℃的木头摸上去的感觉是一样的？A:手的错觉 B:铁的导热系数小，热阻小 C:铁的导热系数大，导热快D:铁的密度比木头大答案:C8.一块厚度δ=50 mm的平板，两侧表面分别维持在t w1=300℃、t w2=100℃，材料为铜，λ=375 W/(m·K )条件下的热流密度为（）。
传热学上机实验班级:学号：：一：实验问题一个长方形截面的冷空气通道的尺寸如附图所示。
假设在垂直于纸面的方向上冷空气及通道墙壁的温度变化很小，可以忽略。
试用数值方法计算下列两种情况下通道壁面中的温度分布及每米长度上通过壁面的冷量损失：(1)、外壁面分别维持在10℃及30℃；(2)、外壁面与流体发生对流传热，且有λ=0.53W/（m·K），t f1=10°C、h1=20W/（m2·K）, t f2=30°C、h2=4W/（m2·K）。
二：问题分析与求解本题采用数值解法，将长方形截面离散成31×23个点，用有限个离散点的值的集合来代替整个截面上温度的分布，通过求解按傅里叶导热定律、牛顿冷却公式及热平衡法建立的代数方程，来获得整个长方形截面的温度分布，进而求出其通过壁面的冷量损失。
1.建立控制方程及定解条件对于第一问，其给出了边界上的温度，属于第一类边界条件。
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧︒=︒==∂∂+∂∂CC y t x t 301002222外壁温内壁温 对于第二问，其给出了边界上的边界上物体与周围流体间的表面传热系数h 及周围流体的温度 t f ，属于第三类边界条件。
()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=∂∂+∂∂f w wt t h n t yt x t λ022222. 确定节点（区域离散化）用一系列与坐标轴平行的网格线把长方形截面划分为31×23个节点。
则步长为0.1m ，记为△x=△y=0.1m 。
3. 建立节点物理量的代数方程对于第一问有如下离散方程：()()()()()()()()()()⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧+++==︒==︒==︒==︒==︒==︒==︒==︒=+-+-代表内部点,，点4126~6,1018,26~6,106,18~6,10,2618~6,10,631~1,3023,31~1,301,23~1,30,3123~1,30,11,1,,1,1,n m t t t t t n C m t n C m t n C n t n C n t n C m t n C m t n C n t n C n t n m n m n m n m n m对于第二问有如下离散方程：对于外部角点（1,1）、（1,23）、（31,1）、（31,，23）有：()()02222,1,,22,,1,22=∆∆-+-∆+∆∆-+-∆±±x y t t t t x h y x t t t t y h n m n m n m f n m n m n m f λλ 得到：()()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧++=++=++=++=22,3123,3023,312,311,301,3122,123,223,12,11,21,11865331400186533140018653314001865331400t t t t t t t t t t t t 同理可得：对于内部角点（6,6）（6,18）（26,6）（26,18） ，有()()()()()()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧++++=++++=++++=++++=7,2618,2518,2719,2618,267,266,256,275,266,2618,717,619,618,518,67,66,75,66,56,671853359533592000718533595335920007185335953359200071853359533592000t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t对于外部边界节点有()()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+++==+++==+++==+++=+-+-+-+-20~2,29253146537360020~2,29253146537360022~2,29253146537360022~229253146537360023,123,122,23,1,11,12,1,1,311,31,30311,11,1,21m t t t t m t t t t n t t t t n t t t t m m m m m m m m n n n n n n n n ，，， 对于内部边界节点有()()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+++==+++==+++==+++=+-+-+-+-25~7,6125330653153100025~7,6125330653153100017~7,6125330653153100017~7,6125330653153100018,118,119,18,6,16,15,6,1,261,26,27261,61,6,56n t t t t n t t t t n t t t t n t t t t m m m m m m m m n n n n n n n n ，， 对于内部节点有()1,1,,1,1,41+-+-+++=n m n m n m n m n m t t t t t4. 设立温度场的迭代初值传热问题的有限差分解法中主要采用迭代法。
西安交⼤传热学上机实验报告传热学上机实验报告⼆维导热物体温度场的数值模拟学院：化⼯学院姓名：沈佳磊学号：2110307016班级：装备11⼀、物理问题有⼀个⽤砖砌成的长⽅形截⾯的冷空⽓空道，其截⾯尺⼨如下图所⽰，假设在垂直于纸⾯⽅向上冷空⽓及砖墙的温度变化很⼩，可以近似地予以忽略。
在下列两种情况下试计算：（1）砖墙横截⾯上的温度分布；（2）垂直于纸⾯⽅向的每⽶长度上通过砖墙的导热量。
外矩形长为3.0m，宽为2.2m；内矩形长为2.0m，宽为1.2m。
第⼀种情况：内外壁分别均匀地维持在0℃及30℃；第⼆种情况：内外表⾯均为第三类边界条件，且已知：外壁：30℃，h1=10W/m2·℃,内壁：10℃，h2= 4 W/m2·℃砖墙的导热系数λ=0.53 W/m·℃由于对称性，仅研究1/4部分即可。
⼆、数学描写对于⼆维稳态导热问题，描写物体温度分布的微分⽅程为拉普拉斯⽅程22220t t x x ??+=??这是描写实验情景的控制⽅程。
三、⽅程离散⽤⼀系列与坐标轴平⾏的⽹格线把求解区域划分成许多⼦区域，以⽹格线的交点作为确定温度值的空间位置，即节点。
每⼀个节点都可以看成是以它为中⼼的⼀个⼩区域的代表。
由于对称性，仅研究1/4部分即可。
依照实验时得点划分⽹格。
建⽴节点物理量的代数⽅程对于内部节点，由?x=?y ，有,1,1,,1,11()4m n m n m n m n m n t t t t t +-+-=+++由于本实验为恒壁温，不涉及对流，故内⾓点，边界点代数⽅程与该式相同。
设⽴迭代初场，求解代数⽅程组图中，除边界上各节点温度为已知且不变外，其余各节点均需建⽴类似3中的离散⽅程，构成⼀个封闭的代数⽅程组。
以t ? =0°C 为场的初始温度，代⼊⽅程组迭代，直⾄相邻两次内外传热值之差⼩于0.01，认为已达到迭代收敛。
四、编程及结果program mainimplicit nonereal ,dimension(1:16,1:12)::treal ,dimension(1:16,1:12)::t1real q,q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7,q8,q9,q10,q11,a integer m,n,z logical::converged=.false.z=1t=0a=0.53do n=1,12t(1,n)=30end dodo m=2,16t(m,12)=30end dodo n=1,7t(6,n)=0end dodo m=7,16t(m,7)=0end dodo while(.not.converged.and.z<10000)t1=tdo m=2,5do n=1,11if( n==1 )thent(m,n)=0.25*(t(m-1,n)+t(m+1,n)+2*t(m,n+1))elset(m,n)=0.25*(t(m-1,n)+t(m+1,n)+t(m,n-1)+t(m,n+1)) end if end doend dodo n=8,11do m=6,16if (m==16) thent(m,n)=0.25*(t(m,n-1)+t(m,n+1)+2*t(m-1,n)) elset(m,n)=0.25*(t(m-1,n)+t(m+1,n)+t(m,n-1)+t(m,n+1)) end if end doend doz=z+1do m=1,16do n=1,12if(abs(t(m,n)-t1(m,n))>0.000001) thenconverged=.false.exitelseconverged=.true.end ifend doend doend dowrite(*,'(16f5.1)',advance='no')((t(m,n),m=1,16),n=12,7,-1) write(*,*) write(*,'(6f5.1)',advance='no')((t(m,n),m=1,6),n=6,1,-1)do n=2,11q1=(t(1,n)-t(2,n))*a+q1end dodo m=2,15q2=(t(m,12)-t(m,11))*a+q2end doq3=(t(1,1)-t(2,1))*a*0.5q4=(t(16,12)-t(16,11))*a*0.5q10=q1+q2+q3+q4write(*,*)do n=2,6q5=(t(5,n)-t(6,n))*a+q5end dodo m=7,15q6=(t(m,8)-t(m,7))*a+q6end doq7=(t(5,1)-t(6,1))*a*0.5q8=(t(16,8)-t(16,7))*a*0.5q9=(t(5,7)-t(6,7))*a*2q11=q5+q6+q7+q8+q9q=(q10+q11)*0.5*4print*,"外表⾯导量=",q10,"内表⾯导热量",q11,"每⽶⾼砖墙导热量",q end结果截图：将以上结果⽤matlab画图⼯具绘制出如下图像：。
一、实习目的通过本次传热学实习，我深入了解了传热学的基本原理和方法，掌握了传热学实验的基本技能，提高了自己的动手能力和实验操作能力。
同时，通过实际操作，我对传热学理论有了更深刻的认识，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
二、实习内容1. 实验一：对流传热实验（1）实验目的掌握对流传热的实验方法，了解对流传热的基本规律。
（2）实验原理对流传热是指流体在流动过程中，由于流体与固体壁面之间的温度差，导致热量从高温区域传递到低温区域。
本实验采用水作为工作流体，通过测量流体在不同温度下的对流传热系数，来研究对流传热规律。
（3）实验步骤①搭建实验装置，包括水箱、管道、温度传感器等。
②设置实验参数，如水流量、温度差等。
③启动实验装置，记录温度传感器数据。
④计算对流传热系数。
（4）实验结果与分析通过实验，得到不同温度差下的对流传热系数，并与理论值进行比较。
分析实验结果，发现实验值与理论值基本吻合，验证了对流传热规律。
2. 热传导实验（1）实验目的掌握热传导实验方法，了解热传导的基本规律。
（2）实验原理热传导是指热量在固体、液体或气体中通过分子、原子的碰撞和振动传递的过程。
本实验采用铜棒作为热传导材料，通过测量铜棒两端的温度差，来研究热传导规律。
（3）实验步骤①搭建实验装置，包括加热器、温度传感器、数据采集器等。
②设置实验参数，如加热器功率、温度差等。
③启动实验装置，记录温度传感器数据。
④计算热传导系数。
（4）实验结果与分析通过实验，得到不同温度差下的热传导系数，并与理论值进行比较。
分析实验结果，发现实验值与理论值基本吻合，验证了热传导规律。
3. 热辐射实验（1）实验目的掌握热辐射实验方法，了解热辐射的基本规律。
（2）实验原理热辐射是指物体通过电磁波的形式将热量传递到另一物体的过程。
本实验采用黑体辐射计和红外热像仪，通过测量物体表面的温度分布，来研究热辐射规律。
（3）实验步骤①搭建实验装置，包括黑体辐射计、红外热像仪、加热器等。
青岛大学 2015 年硕士研究生入学考试试题科目代码：823科目名称：传热学(共 4 页)请考生写明题号，将答案全部答在答题纸上，答在试卷上无效1.填空题 ( 本大题共 15 小题, 每小题 2 分,共 30 分)(1)强化大容器沸腾换热的基本原则是。
(2)一般来说，紊流时的对流换热强度要比层流时。
(3)当考虑入口段对整个管道平均表面传热系数的影响时，其入口效应修正系数应1。
(4)一般来说，顺排管束的平均对流换热系数要比叉排时。
(5)膜状凝结换热的热阻主要是。
(6)直角坐标下,常物性无内热源的一维非稳态导热问题的导热微分方程是。
(7)角系数仅与因素有关。
(8)已知物体表面与周围介质之间的换热情况，这是属于第类边界条件。
(9)已知某流体流过固体壁面时被加热，并且，流体平均温度为40 ℃ ，则壁面温度为。
(10)在其他条件相同的情况下，流体横向冲刷管子比纵向冲刷管子换热效果。
(11)空气横掠管束时，沿流动方向管排数越多，平均表面传热系数越，而蒸汽在水平管束外凝结时，沿液膜流动方向管束排数越多，平均表面传热系数越。
(12)对于漫—灰表面来说，其发射率与吸收比之间的关系是ε(13)换热器的热力计算主要基于的方程式为(14)如果 Pr<1，则流动边界层厚度δδ t 。
(15)已知某大平壁的厚度为 15mm ，材料导热系数为 0.15（W /壁面两侧的温度差为150 ℃ ，则通过该平壁导热的热为。
α。
m ⋅ K )，流密度2.选择题（本题共 10 小题,每小题 3 分，共 30 分）（1）空气横向掠过等温圆柱，从圆柱前驻点开始向后热边界层厚度在不断增加，如果 Re 较小，流动保持层流，则（）A.局部表面传热系数逐渐减小B. 局部表面传热系数保持不变C.局部表面传热系数可能减小，也可能增加（2）饱和水蒸汽在水平圆管外凝结，L>>d，圆管的壁温恒定，以下的方案（）可以增加单位时间内的凝结水量。
