传热实验表格(1)

可编辑修改精选全文完整版实验四 传热实验一 实验内容测定单壳程双管程列管式换热器的总传热系数二 实验目的1 了解影响传热系数的工程因素和强化传热操作的工程途径。

2 学会传热过程的调节方法。

三 实验基本原理工业上大量存在的传热过程（指间壁式传热过程）都是由固体内部的导热及冷热流体与固体表面间的给热组合而成。

传热过程的基本数学描述是传热速率方程式和热量衡算式。

热流密度q 是反应具体传热过程速率大小的特征量。

对q 的计算需引入壁面温度，而在实际计算时，壁温往往是未知的。

为实用方便，希望避开壁温，直接根据冷热流体的温度进行传热速率计算在间壁式换热器中，热量序贯的由热流体传给壁面左侧、再由壁面左侧传导至壁面右侧、最后由壁面右侧传给冷流体。

在定态条件下，忽略壁面内外面积的差异，则各环节的热流密度相等，即q =Q A =T−T W 1ɑh =T W −t w δɑh =t w −t 1ɑc ①由①式可以得到q =T−t1ɑh +δh +1ɑc =推动力阻力 ②由上式，串联过程的推动力和阻力具有加和性。

上式在工程上常写为Q=KA(T-t) ③式中K=11ɑh +δh +1ɑc ④式④为传热过程总热阻的倒数，称为传热系数，是换热器性能好坏的重要指标。

比较①和④两式可知，给热系数α同流体与壁面的温差相联系，而传热系数K 则同冷热体的温差相联系。

由于冷热流体的温差沿加热面是连续变化的，且此温度差与冷热流体的温度呈线性关系，故将③式中（T-t ）的推动力用换热器两端温差的对数平均温差来表示，即Q=KA Δt m ⑤热量衡算方程式Q=q mc C pc (t 2-t 1)=q mh C ph (T 1-T 2) ⑥KA Δt m = q mc C pc (t 2-t 1) ⑦Δt m =(T 1−t 2)−(T 2−t 1)ln T 1−t 2T 2−t 1 ⑧ K=qmcCpc(t2−t1)A Δtm ⑨在换热器中，若热流体的流量q mh 或进口温度T 1发生变化，而要求出口温度T 2保持原来数值不变，可通过调节冷却介质流量来达到目的。

六年级上册科学教师演示实验记录单
实验名称：热传导实验
教学目标：帮助学生了解什么是热传导，并能够通过实验了解热传导的基本原理。

实验器材：
1.烧杯
2.灯泡
3.铝箔纸
4.小夹子
5.水
6.温度计
实验步骤：
1. 首先，将烧杯中加入冷水。

2. 点亮灯泡，让它热起来。

3. 将铝箔纸包裹在灯泡上方，再将灯泡放入烧杯内。

4. 由于铝箔纸与灯泡接触，铝箔纸就会变得热起来。

过了一会儿，小组员使用温度计来测量铝箔纸和水的温度。

5. 取出灯泡和铝箔纸。

6. 重复一次实验，只不过这一次使用小夹子来固定铝箔纸。

实验结果：
1. 温度计显示铝箔纸的温度较高，而烧杯中的水的温度则较低。

（这表明热通过热传导传送给铝箔纸，然后传送到了热源的周围环境中）
2.当小组员使用小夹子来固定铝箔纸时，铝箔纸的温度更高，这表明固定铝箔纸可以使铝箔纸更接近热源并更好地吸收热。

讨论与解释：
这个实验旨在展示什么是热传导和它的基本原理。

我们了解到，热传导从热源（也就是我们的灯泡）到周围环境。

铝箔纸是一个非常好的热传导材料，因为它能够迅速吸收和传递热。

在进行实验时，我们发现如果固定铝箔纸，那么它们的温度会有所上升，这是因为固定铝箔纸会使铝箔纸更接近热源，更好地吸收热。

实验四传热实验一、实验目的1.通过对空气一水蒸气简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数勺的测左方法，加深对苴概念和影响因素的理解。

并应用线性回归分析方法，确左关联式严丹如中常数A、川的值。

2.通过对管程内部插有螺旋线圈的空气一水蒸气强化套管换热器的实验研究，测左其准数关联式NzBR 严中常数B、加的值和强化比Ni叫、了解强化传热的基本理论和基本方式。

二.实验内容与要求实验4-1实验4-2实脸内容与要求①测泄5~6个不同流速下简单套管换热器的对流传热系数血。

②对勺的实验数据进行线性回归，求关联式NxAR^P"中常数A. m 的值。

①测左5~6个不同流速下强化套管换热器的对流传热系数％。

②对4的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=BRe m中常数B、加的值。

③同一流量下，按实验一所得准数关联式求得Me, 计算传热强化比Nu/Nu0o三、实验原理实验4-1普通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％的测定对流传热系数勺可以根据牛顿冷却疋律，用实验来测泄。

因为所以传热管内的对流传热系数勺a热冷流体间的总传热系数K = Q /(△. xsj (W/m2• °C )(4-1)式中：勺一管内流体对流传热系数，W/(m2-°C)：©—管内传热速率，W：S L管内换热面积，n*：△g—对数平均温差，°C。

对数平均温差由下式确立:(4-2) 式中：切，G—冷流体的入口、出口温度，0心一壁而平均温度，°C;因为换热器内管为紫铜管，英导热系数很大，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h来表示，由于管外使用蒸汽，近似等于热流体的平均温度。

管内换热面积：Sj 二码厶(4-3)式中：山一内管管内径，m；乙一传热管测量段的实际长度，m。

由热量衡算式：Q 二(4-4)其中质量流量由下式求得：叱=匕空(4-5)3600式中：冷流体在套管内的平均体积流M. m5/h：cpi—冷流体的進压比热，kJ / (kg・°C)：PL冷流体的密度，kg/m3o切和。

传热实验一、实验目的1、熟悉套管换热器、列管换热器的结构及操作方法；2、通过对套管换热器空气-水蒸汽传热性能的实验研究，掌握对流传热系数的测定方法；3、确定套管传热管强化前后内管中空气的强制湍流换热关联式，并比较强化传热前后的效果；4、通过对列管换热器传热性能实验研究，掌握总传热系数K 的测定方法，并对变换面积前后换热性能进行比较。

二、实验原理1、普通套管换热器传热系数测定及准数关联式的确定：(1)对流传热系数i α的测定：对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律，通过实验来测定。

i i i mQ S t α=⨯⨯∆(1)i i m iQ t S α=∆⨯(2)式中：i α—管内流体对流传热系数，W/(m 2·℃)；i Q —管内传热速率，W ；i S —管内换热面积，m 2；m t ∆—壁面与主流体间的温度差，℃。

平均温度差由下式确定：m w t t t∆=-(3)式中：t —冷流体的入口、出口平均温度，℃；w t —壁面平均温度，℃。

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，w t 用来表示，由于管外使用蒸汽，所以w t 近似等于热流体的平均温度。

管内换热面积：i i iS d L π=(4)式中：i d —内管管内径，m ；i L —传热管测量段的实际长度，m 。

由热量衡算式：21()i i pi i i Q W c t t =-(5)其中质量流量由下式求得：3600i i i V W ρ=(6)式中：i V —冷流体在套管内的平均体积流量，m 3/h ；pi c —冷流体的定压比热，kJ/(kg·℃)；i ρ—冷流体的密度，kg/m 3；pi c 和i ρ可根据定性温度查得，122i i m t t t +=为m 冷流体进出口平均温度；1i t 、2i t 、w t 、i V 可采取一定的测量手段得到。

(2)对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：m ni i i Nu ARe Pr =(7)其中：i i i i d Nu αλ=，i i i i i u d Re ρμ=，pi i i ic Pr μλ=。

传热实验报告数据处理传热实验报告数据处理引言：传热是热力学中的一个重要概念，研究物体内部或者不同物体之间热量的传递过程。

为了更好地理解传热过程，我们进行了一项传热实验，并对实验数据进行了处理和分析。

本文将详细介绍实验的目的、方法、结果以及数据处理过程。

实验目的：本次实验的目的是研究不同材料的导热性能，并通过实验数据分析来验证传热理论。

实验方法：我们选取了三种不同材料的棒状样品，分别是铜、铝和钢。

首先，将这三种样品置于同一温度下，然后通过一个热源将热量传递到样品上。

在样品的另一端，我们设置了一个温度计，用于测量传热后的温度变化。

为了减小误差，我们对每种材料进行了三次实验。

实验结果：通过实验测量得到的数据如下表所示：材料初始温度（℃）终止温度（℃）传热时间（s）铜 80 60 120铝 80 65 150钢 80 55 180数据处理：首先，我们计算了每个样品的温度变化量，即终止温度减去初始温度。

铜样品的温度变化量为20℃，铝样品为15℃，钢样品为25℃。

接下来，我们使用传热实验中常用的传热公式来计算传热速率。

传热速率可以用以下公式表示：Q = k * A * (T2 - T1) / d其中，Q表示传热速率，k表示导热系数，A表示传热面积，T2和T1分别表示终止温度和初始温度，d表示传热距离。

通过实验数据，我们可以计算出每种材料的导热系数。

假设传热距离为1cm，传热面积为1cm²。

铜样品的传热速率为16.67 W，铝样品为10 W，钢样品为13.89 W。

为了更好地比较不同材料的导热性能，我们计算了它们的热导率。

热导率是导热系数与材料密度的比值。

假设铜的密度为8.96 g/cm³，铝的密度为2.7 g/cm³，钢的密度为7.85 g/cm³。

通过计算，我们得到铜的热导率为1.86 W/(m·K)，铝的热导率为0.74 W/(m·K)，钢的热导率为0.56 W/(m·K)。

实验一 非稳态法测量材料的导热性能实验一、实验目的1. 快速测量绝热材料的导热系数和比热。

2. 掌握使用热电偶测量温差的方法。

二、实验原理X图1 第二类边界条件无限大平板导热的物理模型本实验是根据第二类边界条件，无限大平板的导热问题来设计的。

设平板厚度为2δ。

初始温度为t 0，平板两面受恒定的热流密度q c 均匀加热（见图1）。

求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布t(x,τ)。

导热微分方程式、初始条件和第二类边界条件如下：22),(),(x x t a x t ∂∂=∂∂τττ初始条件 0)0,(t x t =边界条件x=0,0),0(=∂∂xt τX=δ,0),(=+∂∂λτδcq x t 方程的解为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+--=-∑∞=+1221220)exp(cos(2)1(63),(n o n n n n c F x x a q t x t μδμμδδδδλττq c式中： t —温度； τ—时间； t 0 — 初始温度；ɑ — 平板的导温系数； μn — n π n=1,2,3,……2δτa Fo =— 傅立叶准则； q c— 沿方向从端面向平板加热的恒热流密度；随着时间t 的延长，Fo 数变大，上式中级数和项愈小。

当Fo>0.5时，级数和项变得很小，可以忽略，上式变成：)612(),(220-+-=-δτδτλδτa a q t x t c 由此可见，当Fo>0.5后，平板各处温度和时间成线性关系，温度随时间变化的速率是常数，并且到处相同。

这种状态称为准稳态。

在准稳态时，平板中心面x=0处的温度为：)61(),0(20-=-δτλδτa q t t c 平板加热面X=δ处为：)31(),(20+-=-δτλδτδa q t t c 此两面的温差为：λδττδcq t t t 21),0(),(=-=∆如已知q c 和δ，再测出t ∆，就可以由上式求出导热系数：tq c∆=2δλ式中，λ—平板的导热系数，oW /(m C)⋅ cq —沿x 方向给平板加热的恒定热流密度，2W /mδ—平板的厚度，mt ∆—平板中心面x=0处和平板加热面x=δ处两面的温差，o C又，根据热平衡原理，在准稳态有下列关系：式中，F —平板的横截面积ρ—试件材料的密度C —试件材料的比热—准稳态时的温升速率由上式可求得比热为：实验时， 以试件中心处为准。

->实验目的1.学握空气在普通和强化传热管内的对流传热系数的测定方法，了解影响传热系数的因素和强化传热的途径。

2.把测得的数据整理成Nu=BRe"形式的准数方程式，并与教材中相应公式进行比较。

3.了解温度、加热功率、空气流量的自动控制原理和使用方法。

二、装置与流程本实验装置流程如图所示，实验装置由正气发生器、孔板流量变送器.变频器、套管换热器及温度传感器、智能显示仪表等构成。

装置参数如表所示：31 一风机2—蒸汽发生器3—孔板流量计4一压差传感器5—普通套管换热器6—强化套管换热器ti,t2,t2\Ti>T>T,,T w i,T w2,T w f ,T w y—温度传感器Fb F2, F3・ F4, F5, F6—阀门普通热流体进II端壁温T w i°C普通热流体出11端壁温T W2°C普通管外蒸气温度T°C加强热流体进11端壁温T w f°C加强热流体出丨|端壁温几2‘°C加强管外蒸/(温度T，°C空气一水蒸气换热流程：來自蒸汽发生器的水蒸气进入套管换热器，与被风机抽进的空气进行热交换，冷凝水经排出阀排入盛水装置。

空气经孔板流最计进入套管换热器的内管(紫铜管)，流量通过变频器调节电机转速达到自动控制，热交换后从风机出II排出。

注意：本实验中，普通和强化实验通过管路上的切换阀门进行切换。

三、基本原理在工业生产过程中，人量情况2采用间壁式换热方式进行换热。

所谓间壁式换热，就是冷、热两种流体之间有一固体壁面，两流体分别在固体璧面的两侧流动，两流体不直接接触，通过固体壁面(传热元件)进行热臺交换。

本装置主要研究汽一气综合换热，包括普通管和加强管。

其中，水蒸汽和空气通过紫铜管间接换热，空气走紫铜管内，水蒸汽走紫铜管外，采用逆流换热。

所谓加强管，是在紫铜管内加了弹簧，堀人了绝对粗糙度，进而堀大了空气流动的湍流程度，使换热效果更明显。