传热系数测定实验报告

贵州理工学院化工原理实验报告学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺(能源变换材料及工程方向) 班级：能源162姓名学号实验组号2实班验日期2018 年6 月22日指导教师张文娟成绩实验名称气-气列管换热器传热系数测定一、实验目的1 •测定列管式换热器的总传热系数。

2 •考察流体流速对总传热系数的影响。

3.比较并流流动传热和逆流流动传热的特点。

二、实验原理在工业生产过程中，大量情况下，冷、热流体系通过固体壁面(传热元件)进行热量交换，称为间壁式换热。

如图(5 - 1)所示，间壁式传热过程由热流体对固体壁面的对流传热，固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热所组成。

达到传热稳定时，有Q=m i C pi T i 一T2 i=m2C p2 t? - 匕二KA t m式中：Q —传热量，J / s ;m —热流体的质量流率，kg / s ;cp1 —热流体的比热，J / (kg ?°C)；(5—1)t图5 —1间壁式传热过程示意图T i —热流体的进口温度，C ； T 2 —热流体的出口温度，C ；m 2—冷流体的质量流率，kg / s ;cp 2 — 冷流体的比热，J / （kg ?°C ）； t i —冷流体的进口温度，C ； t 2—冷流体的出口温度，C ；K —以传热面积A 为基准的总给热系数，W / （m2 ?C ）；：t m —冷热流体的对数平均温差，C ；热、冷流体间的对数平均温差可由式（5—2）计算,(5 — 2)列管换热器的换热面积可由式（6—3）算得，A 二 n dL其中，d 为列管直径（因本实验为冷热气体强制对流换热，故各列管本身的导热忽略，所 以d 取列管内径），L 为列管长度，n 为列管根数，以上参数取决于列管的设计，详见下文附表 由此可得换热器的总给热系数，（5—4）在本实验装置中，为了尽可能提高换热效率，采用热流体走管内、冷流体走管间形式，但是热流体热量仍会有部分损失，所以 Q 应以冷流体实际获得的热能测算，即(5—5)则冷流体质量流量 m 已经转换为密度和体积等可测算的量，其中 V 2为冷流体的进口体积 流量，所以：2也应取冷流体的进口密度，即需更具冷流体的进口温度（而非定性温度）查表确除查表外，对于在0〜100C 之间，空气的各物性与温度的关系有如下拟合公式。

传热实验实验报告一、实验目的1、研究传热试验设备上三种管的传热系数K。

2、研究设备的结构特点以及实验数据，定量描述保温管、裸管、汽水套管的传热特性。

3、研究流量改变对总传热系数的影响，并分析哪一侧流体流量是控制性热阻，如何强化传热过程。

二、实验原理根据传热基本方程、牛顿冷却定律以及圆筒壁的热传导方程，已知传热设备的结构尺寸，只要测得传热速率Q，以及各有关的温度，即可算出K，α 和λ。

（1）测定汽-水套管的传热系数K（W /(m2·℃)）：Q=KAΔt m式中：A——传热面积，m2；Δt m——冷、热流体的平均温度，℃；Q——传热速率，W 。

Q =W汽r式中：W汽——冷凝液流量，kg/s ；r——冷凝液汽化潜热，J / kg 。

（2）测定裸管的自然对流给热系数α（W /(m2·℃)）：Q=α A（t w - t f）式中：t w，t f——壁温和空气温度，℃。

（3）测定保温材料的导热系数λ（W /(m·℃)）：Q=λA m（T w - t w）/ b式中：Tw，tw ——保温层两侧的温度，℃；b——保温层的厚度，m；Am ——保温层内外壁的平均面积，m2。

三、实验装置与流程（1）实验装置：该装置主体设备为“三根管”：汽-水套管、裸管和保温管。

这“三根管”与锅炉、汽包、高位槽、智能数字显示控制仪等组成整个测试系统。

本实验采用水蒸汽冷凝的方法，将水蒸气分别通过保温管、裸管和套管换热器中冷凝传热，通过测量蒸汽冷凝量、壁温、水温及空气的温度等参数，推算出保温管的导热系数、裸管和套管的对流传热系数。

（2）实验流程：锅炉内加热产生的水蒸气送入汽包，然后在三根并联的紫铜管内同时冷凝，冷凝液有计量管或量筒收集，以测冷凝液速率。

三根紫铜管外情况不同：一根管外用珍珠岩保温；另一根是裸管；还有一根为一套管式换热器，管外是来自高位槽的冷却水。

可定性观察到三个设备冷凝速率的差异，并测定K、α 和λ。

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。

传热实验实验报告导言传热实验是研究物体内部热量传递过程的实验。

在实际应用中，传热实验可以帮助我们更好地理解材料和环境的热特性，并为工程领域提供依据。

在这份实验报告中，我们将介绍本次实验的目的、实验设计、实验过程以及实验结果和分析。

实验目的本次实验的目的是研究物体内部热量传递的过程，特别是对于导热系数的测量。

导热系数是描述物体传热能力的指标，它是单位时间内导热量与单位面积温度梯度的比值。

我们需要测量尽可能多的样品并记录测量结果，以便对材料和环境的热特性进行更深入的理解。

实验设计在本次实验中，我们使用的设备是传热系数测定仪，包括导热率计和实验样品。

我们将在实验样品中加热并记录样品表面和内部的温度变化，以计算出导热系数。

在实验中，我们将对不同材料和形状的样品进行测量，以确定它们的导热系数差异。

实验过程在实验前，我们需要将导热系数测定仪进行校准。

校准的结果将用于计算本次实验样品的导热系数。

接下来，选取不同材料的样品，进行实验。

实验的过程中需要加热样品，同时记录样品表面和内部的温度变化，以确定导热系数。

实验过程中需要注意材料的形状和大小，以及实验环境的温度和湿度等因素。

实验结果和分析在实验结果分析中，我们将展示各个材料的导热系数测量结果，并讨论实验中的关键发现。

实验结果表明，不同材料的导热系数差异较大，且导热系数受材料形状和温度等因素的影响较大。

此外，我们还发现在不同的环境下，导热系数也存在很大的差异。

结论本次实验通过测量不同材料和形状的样品的导热系数，深入了解了材料和环境的热特性。

各材料的导热系数主要受材料种类和形状的影响，需要在实际应用中仔细考虑。

这些结果对于实际工程和科学研究中的热传导问题具有重要的参考价值。

传热摸系数测定实验报告摘要：本实验旨在通过测定不同材料的传热摸系数，探究材料对热传导的影响，并了解不同材料的传热性能。

实验使用了热传导实验装置，以纸板、木材和铝板作为测试材料，通过测量不同材料的温度变化和时间，计算得出材料的传热摸系数。

结果显示，铝板的传热摸系数最高，其次是木材，而纸板的传热摸系数最低。

引言：传热是物质中热量传递的过程，了解材料的传热性能对于研究热力学和物质的热传输具有重要意义。

传热摸系数是描述材料传热性能的重要参数，它反映了材料传导热量的能力。

本实验旨在通过测定不同材料的传热摸系数，探究材料对热传导的影响，并了解不同材料的传热性能。

实验方法：1.实验装置：实验中使用了一个热传导实验装置，包括加热器、测温仪和测试材料。

2.测试材料：选取了纸板、木材和铝板作为测试材料。

3.实验步骤：a.将测试材料依次放置在加热器上。

b.打开加热器，使其加热到一定温度。

c.使用测温仪测量测试材料的温度，记录下随时间的变化。

d.根据温度变化和时间数据，计算传热摸系数。

实验结果：通过对纸板、木材和铝板的传热摸系数测定，我们得到了如下结果：1.纸板的传热摸系数为x.x W/(m·K)。

2.木材的传热摸系数为x.x W/(m·K)。

3.铝板的传热摸系数为x.x W/(m·K)。

讨论与结论：根据实验结果可以得出以下结论：1.铝板的传热摸系数最高，说明铝板具有良好的传热性能，适合作为散热材料或导热器材。

2.木材的传热摸系数次之，说明木材的传热性能较好，常用于保温材料或隔热材料。

3.纸板的传热摸系数最低，说明纸板的传热性能较差，不适合作为导热材料。

本实验通过测定不同材料的传热摸系数，揭示了不同材料的传热性能差异。

通过对材料传热性能的了解，可以为热工学和热传导理论提供实验数据支持，同时也为材料选择和设计提供了参考依据。

结语：通过本次实验，我们深入了解了传热摸系数的测定方法和材料的传热性能。

气体传热膜系数测定实验报告今天咱们聊聊气体传热膜系数的测定实验，真的是个让人又爱又恨的话题。

说实话，气体传热膜系数听起来挺高大上的，实际上也就是研究气体是如何传递热量的。

这就像你在冬天打开暖气，房间慢慢变暖，哎，你感受到了温暖，但其实热量是通过空气传递的嘛。

哇，科学的魅力真是无处不在呀！我们这次实验可不是光在书本上抠数据，真的是亲自上阵。

我们得准备一套设备，这可不是随便找几样东西凑合的。

这套设备有些复杂，像是一个小实验室，里面有管子、热源、传感器，简直像个科学家的小玩具。

开工之前，大家的心情都特别激动，毕竟动手实验总是比坐在教室里听讲要有趣得多嘛。

然后，咱们就开始了测量。

把气体放进设备里，慢慢加热。

随着温度的升高，大家的脸上都露出了期待的神情。

咱们就像是孩子，盯着蜡烛旁的火焰，心里琢磨着会发生什么奇妙的事。

这时候，传感器开始工作，数据在不停地跳动，真是一场视觉的盛宴。

每当看到数字变化，心里都忍不住欢呼，哦，太棒了！这就是科学的魅力呀！在这个过程中，咱们也碰到了一些小问题。

设备有时候不太稳定，数据波动得像过山车。

唉，有时候真是让人哭笑不得，不过这也是实验的一部分嘛。

没事，调整调整，继续测。

毕竟，科学家可不是一帆风顺的，失败才是成功之母，这话真是有道理。

随着实验的深入，气体的传热膜系数也渐渐明朗。

通过计算，我们可以看到气体在不同温度下的热传导能力。

这时候，大家就像是破了案的侦探，眼前的谜团终于解开，心里那个高兴劲儿，别提有多爽。

气体的传热膜系数就像是它的性格，温暖的、冷淡的，各有各的特点。

做完实验，大家围坐在一起，开始讨论结果。

你一言我一语，热闹得像个市场。

每个人都有自己的见解，真的是个智力的碰撞。

有的小伙伴特别兴奋，开始想象这些数据在现实生活中的应用。

嘿，说不定哪天咱们的研究能帮助到建筑设计，让房子更节能环保呢！想想都觉得美滋滋。

实验结束后，大家的疲惫感一扫而空，心里充满了成就感。

虽然流了不少汗，但那种亲手做实验、得出结果的感觉，简直是无与伦比。

北京化工大学化工原理实验报告传热膜系数测定实验院（部）：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工1005*名：*** 2010011136同组人员：王彬刘玥波方郡实验名称：传热膜系数测定实验实验日期： 2012.11.28传热膜系数测定实验一、摘要本实验以套管换热器为研究对象，以冷空气及热蒸汽为介质，冷空气走黄铜管内，即管程，热蒸汽走环隙，即壳程，研究热蒸汽与冷空气之间的传热过程。

通过测得的一系列温度及孔板压降数值，分别求得正常条件和加入静态混合器后的强化条件下的对流传热膜系数α及Nu ，做出lg （Nu/Pr0.4）～lgRe 的图像，分析出传热膜系数准数关联式Nu=ARemPr0.4中的A 和m 值。

关键词：对流传热 Nu Pr Re α A 二、实验目的1、掌握传热膜系数α及传热系数K 的测定方法；2、通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数A 和指数m 、n 的方法；3、通过实验提高对准数关系式的理解，并分析影响α的因素，了解工程上强化传热的措施。

三、实验原理黄铜管内走冷空气，管外走100℃的热蒸汽，壁内侧热阻1/α远远大于壁阻、垢阻及外侧热阻，因此研究传热的关键问题是测算α，当流体无相变时对流传热准数关系式的一般形式为：p n m Gr A Nu Pr Re ⋅⋅=对于强制湍流有： n m A Nu Pr Re =用图解法对多变量方程进行关联，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）。

在两边取对数，得到直线方程为Re lg lg Pr lg4.0m A Nu+= 在双对数坐标中作图，求出直线斜率，即为方程的指数m 。

在直线上任取一点函数值代入方程中，则可得到系数A ，即mNuA RePr4.0=其中 λαλμμρdNu Cp du ===,Pr ,Re 实验中改变空气的流量，以改变Re 值。

根据定性温度计算对应的Pr 值。

同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数值，进而求得Nu 值。

一、实验目的1. 了解对流传热的基本原理，掌握对流传热系数的测定方法。

2. 掌握牛顿冷却定律的应用，通过实验验证其对流传热系数的计算公式。

3. 分析影响对流传热系数的因素，如流体速度、温度差、流体性质等。

二、实验原理对流传热系数是指单位时间内，单位面积上流体温度差为1℃时，单位面积上传递的热量。

牛顿冷却定律描述了对流传热过程，即：Q = h A (T1 - T2)式中：Q ——传热量（W）h ——对流传热系数（W/(m²·K)）A ——传热面积（m²）T1 ——高温流体温度（℃）T2 ——低温流体温度（℃）根据牛顿冷却定律，可以通过实验测量传热量、传热面积、流体温度差，从而计算出对流传热系数。

三、实验仪器与材料1. 套管换热器2. 温度计3. 流量计4. 计时器5. 计算器6. 水和空气四、实验步骤1. 准备实验仪器，连接套管换热器、温度计、流量计等。

2. 在套管换热器内注入水，打开冷却水阀门，调节流量至预定值。

3. 在套管换热器外通入空气，调节风速至预定值。

4. 同时打开加热器和冷却水阀门，使水加热至预定温度，空气冷却至预定温度。

5. 记录开始加热和冷却的时间，观察温度变化。

6. 当温度变化稳定后，记录温度计的读数，计算温度差。

7. 关闭加热器和冷却水阀门，停止实验。

五、实验数据与处理1. 记录实验数据，包括水温度、空气温度、流量、时间等。

2. 根据牛顿冷却定律计算传热量Q：Q = m c ΔT其中，m为水的质量流量（kg/s），c为水的比热容（J/(kg·K)），ΔT为温度差（K）。

3. 计算对流传热系数h：h = Q / (A ΔT)六、实验结果与分析1. 根据实验数据，计算对流传热系数h，并与理论值进行比较。

2. 分析实验结果，探讨影响对流传热系数的因素。

3. 分析实验误差，总结实验经验。

七、结论通过对对流传热系数的测定实验，掌握了对流传热的基本原理和牛顿冷却定律的应用。

北京化工大学化工原理实验报告实验名称：传热膜系数测定实验班级：化工1305班*名：***学号：********** 序号：11同组人：宋雅楠、陈一帆、陈骏设备型号：XGB型旋涡气泵及ASCOM5320型压力传感器第4套实验日期：2015-12-17一、实验摘要首先，本实验让空气走内管，蒸汽走环隙，采用由XGB 型漩涡气泵风机、ASCOM5320型压力传感器、孔板流量计、蒸汽发生器等组成的自动化程度较高的装置，由人工智能仪来读取所有温度和压差等参数，用计算机软件实现数据的在线采集与控制。

其次，由所得数据分别求得了正常条件和加入静态混合器后的强化条件下的对流传热膜系数α，再通过作图，使用图解法确定了传热膜系数准数关系式Re Pr m n Nu A =（n=0.4）中的系数A 和指数m 后，在双对数坐标纸中作出了0.4/Pr Re Nu 的关系曲线。

最后，整理出了流体在圆管内做强制湍流流动的传热膜系数准数半经验关联式，并与公认的关联式进行了比较。

关键词：传热膜系数K 、雷诺数Re 、努赛尔准数Nu 、普朗特数Pr 、图解法二、实验目的1、掌握传热膜系数α及传热系数K 的测定方法： （1）测定空气在圆管内作强制湍流时的给热系数α1 （2）测定加入静态混合器后空气的强制湍流给热系数α1’2、通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数A 和指数m 、n 的方法；3、通过实验提高对准数关系式的理解，将实验所得结果与公认的关联式进行比较，分析影响α的因素，了解工程上强化传热的措施。

三、实验原理间壁式传热过程可分为三个过程：第一、由热流体对固体壁面的对流传热，第二、固体壁面的热传导，第三、固体壁面对冷流体的对流传热。

当流体无相变时的对流传热准数关系式可由量纲分析法写为：Re Pr m n p Nu A Gr =对于强制湍流而言，Gr 数可忽略，进行简化后：Re Pr m n Nu A =在本文中，采用Excel 软件对上述准数关系式中的指数m 、n 和系数A 进行计算机求解。

一、实验背景气气传热是热力学和传热学中的重要研究内容，涉及到热量的传递、流体动力学以及流体与固体壁面之间的相互作用。

本实验旨在通过实验验证气气传热的基本原理，测定不同条件下气气传热的传热系数，并分析影响传热系数的主要因素。

二、实验目的1. 确定不同条件下气气传热的传热系数；2. 分析影响传热系数的主要因素；3. 验证气气传热的基本原理。

三、实验方法本实验采用实验法，通过搭建气气传热实验装置，在不同工况下进行实验，测量传热速率、流体温度以及壁面温度等参数，从而计算传热系数。

四、实验结果与分析1. 传热系数的测定实验中，通过测量空气进出口温度、空气流量以及壁面温度，利用传热基本方程计算传热系数。

实验结果表明，在不同工况下，气气传热的传热系数存在一定的差异。

2. 影响传热系数的因素（1）流体流速：实验结果表明，随着流体流速的增加，传热系数也随之增加。

这是因为流速的增加使得流体与壁面之间的接触面积增大，从而提高了传热效率。

（2）流体温度：实验结果表明，流体温度对传热系数的影响较大。

当流体温度较高时，传热系数较大；当流体温度较低时，传热系数较小。

这是因为温度差是驱动传热的主要因素，温度差越大，传热系数越大。

（3）壁面温度：实验结果表明，壁面温度对传热系数的影响较大。

当壁面温度较高时，传热系数较大；当壁面温度较低时，传热系数较小。

这是因为壁面温度与流体温度之间的温差越大，传热系数越大。

（4）流体物性：实验结果表明，流体的物性对传热系数有一定的影响。

不同物性的流体，其传热系数存在差异。

例如，水蒸气的传热系数大于空气的传热系数。

3. 气气传热基本原理的验证实验结果表明，气气传热过程符合传热基本方程。

在实验过程中，传热速率、流体温度以及壁面温度等参数均满足传热基本方程的要求，从而验证了气气传热的基本原理。

五、结论1. 本实验验证了气气传热的基本原理，确定了不同条件下气气传热的传热系数。

2. 实验结果表明，影响气气传热系数的主要因素包括流体流速、流体温度、壁面温度以及流体物性。