传热仿真实习实验指导

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传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告一、引言在研究传热过程中,传统的实验方法不仅耗时费力,而且难以准确控制实验参数。

然而,随着科技的发展,虚拟仿真技术的应用为传热实验带来了新的可能性。

本实验旨在通过虚拟仿真实验,模拟传热过程,并对实验结果进行分析和讨论,以便更好地理解传热现象。

二、实验设备和方法1. 实验设备本实验采用名为"热传导模拟"的虚拟仿真软件进行。

该软件提供了丰富的传热模型和实验参数可供选择和调整,可以模拟不同传热方式和材料的传热行为。

2. 实验方法首先,在软件中选择合适的传热模型和实验参数。

根据实验需求,可以选择传热方式(如对流、传导、辐射)和传热材料(如金属、液体、气体)进行仿真实验。

然后,通过调整实验参数,如温度、厚度、导热系数等,来模拟不同的传热场景。

最后,观察和记录实验结果,并进行数据分析和讨论。

三、实验结果及分析通过虚拟仿真实验,我们得到了传热过程的实验结果。

以下是对实验结果的分析和讨论:1. 传热方式对传热速率的影响我们选择了三种常见的传热方式进行比较,分别是对流、传导和辐射。

通过对比实验结果,我们可以发现不同传热方式在传热速率上的差异。

例如,在相同温度差和传热面积的情况下,对流传热的速率相对较大,而传导和辐射传热的速率较低。

2. 材料导热性能对传热速率的影响我们选择了几种常见的材料进行比较,如金属、木材、玻璃等。

通过对比实验结果,我们可以发现不同材料的导热性能对传热速率有着明显的影响。

例如,金属具有较高的导热系数,传热速率较快,而木材和玻璃等具有较低的导热系数,传热速率相对较慢。

3. 温度差对传热速率的影响我们通过调整实验参数中的温度差来模拟不同的传热条件。

通过对比实验结果,我们可以发现温度差的大小对传热速率有着重要的影响。

当温度差较大时,传热速率较快;而当温度差较小时,传热速率较慢。

四、实验结论通过对传热虚拟仿真实验的研究和分析,我们得出以下结论:1. 传热方式对传热速率有着明显的影响,对流传热速率相对较大,而传导和辐射传热速率较低。

传热实验实训实验实训报告-传热实验实训报告 .doc

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传热实验实训实验实训报告-传热实验实训报告.doc在知识经济时代,社会需要的是大量既有知识,又有实践技能的高素质技能型人才,这便给高职教育提出了新的人才培养目标:以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合的道路,培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才。

教学实践告诉我们,传统的教育模式——先教后练存在诸多弊端,已不能满足当前的人才培养需要,进行教学模式的改革,达到较好的人才培养效果,是我们需要做的事,而理实一体化教学模式——边教边练,教中学,学中练,以其较好的教学效果,成了高职教育的选择。

一、理实一体化教学模式传统的教学模式在教学过程中往往分两步,首先是教室理论授课,然后是实训室或者实验室实践操作,也就是说对于技能掌握的两个步骤理论和实践是分别在不同的时间和空间内完成的,这样便造成了理论教学与实践教学的脱节,理论课纸上谈兵,实践课缺乏理论指导,导致的结果便是教师的工作量增加,而学生的掌握效果却不乐观。

理实一体化教学模式不是指理论与实践的简单组合,而是指在教学过程中,打破理论课、实验课、实训课的界限,将理论教学与实践教学有机地融合在一起,这种融合包括时间和空间的融合,知识与能力的融合。

理实一体化教学模式提倡理论和实践交替进行,“理中有实,实中有理”,注重专业理论知识教育的同时,更加注重对学生实际操作技能的训练,这也体现了高职教育的特色。

二、理实一体化教学模式的实践1.理实一体化教学模式的实践过程。

对于理实一体化教学模式的实践过程,我们以“供热通风与空调工程”专业的专业主干课程“暖通施工技术”中的一个项目“散热器的组对”为例说明。

传统的教学过程为:教师在教室讲授换热器组对的相关知识(包括安装前散热器片的质量检查;散热器片的除锈及刷油;散热器的组对;散热器试压等),而实训部分通常在理论课程结束以后的专门实训周来完成,理论与实训在不同的两个时间与两个地点完成,实训的滞后导致了学生练习效果的不理想。

传热仿真实验报告

传热仿真实验报告

传热仿真实验报告传热仿真实验报告引言:传热是热力学中的重要概念,它涉及到能量的传递和转化。

为了更好地理解传热过程,我们进行了传热仿真实验。

本报告将详细介绍实验的目的、方法、结果和讨论。

目的:本次实验的目的是通过仿真实验,研究和分析不同物体之间的传热过程,探究传热的规律和机制。

方法:我们选择了两种不同材质的物体进行传热仿真实验,分别是金属板和塑料板。

实验使用了计算机辅助仿真软件,通过建立传热模型和设定初始条件,模拟了传热过程。

结果:通过仿真实验,我们得到了以下结果:1. 金属板传热过程:金属板在初始温度为100°C的情况下,与周围环境的温度为20°C进行传热。

经过一段时间的传热过程后,金属板的温度逐渐趋于稳定。

我们观察到,金属板的温度下降速度较快,传热效果较好。

2. 塑料板传热过程:塑料板在初始温度为100°C的情况下,与周围环境的温度为20°C进行传热。

与金属板相比,塑料板的温度下降速度较慢,传热效果较差。

这是由于塑料的导热性能较差,传热过程中能量的传递速度较慢所致。

讨论:通过对实验结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:1. 材质对传热过程的影响:不同材质的物体在传热过程中表现出不同的特点。

金属具有良好的导热性能,能够快速传递热量,而塑料等非金属材质的导热性能较差,传热速度较慢。

2. 温度差对传热过程的影响:传热过程中,温度差是影响传热速度的重要因素。

温度差越大,传热速度越快。

因此,在实际应用中,可以通过增大温度差来提高传热效果。

3. 传热过程中的能量转化:传热过程中,能量会从高温区向低温区传递,实现能量的转化。

这种能量转化过程是自然界中普遍存在的现象,也是热力学基本原理之一。

结论:通过本次传热仿真实验,我们深入了解了传热过程的规律和机制。

不同材质的物体在传热过程中表现出不同的特点,温度差是影响传热速度的重要因素。

传热过程中的能量转化是热力学基本原理之一。

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告引言:传热现象是自然界中广泛存在的一种物理现象,它在日常生活和工程领域中起到了至关重要的作用。

为了深入理解传热过程及其规律,本次实验采用虚拟仿真的方法,通过模拟传热过程,探究传热的特性和机制。

实验目的:1. 通过虚拟仿真,观察和分析不同传热方式下的温度分布。

2. 探究不同材料对传热过程的影响。

3. 研究传热速率与温度差、材料性质等因素的关系。

实验原理:传热方式包括传导、对流和辐射三种方式。

传导是指热量通过物质内部的颗粒间的碰撞和传递;对流是指热量通过流体的流动传递;辐射是指热量通过电磁波辐射传递。

在虚拟仿真实验中,我们可以调整传热介质的性质和参数,模拟不同的实际传热场景,以观察和分析传热现象。

实验步骤:1. 打开传热虚拟仿真软件,并选择适当的实验场景。

2. 设置传热介质的性质和参数,如温度、热导率、传热面积等。

3. 开始传热仿真,观察传热过程中的温度分布变化。

4. 记录实验数据,并进行相应的分析和讨论。

实验结果:通过多次传热仿真实验,我们得到了一系列的数据和观察结果。

在不同的传热场景下,温度分布呈现出不同的特点。

例如,在热传导实验中,我们发现温度随着时间的推移逐渐均匀分布。

而在自然对流实验中,由于流体的流动,温度在不同位置存在一定的差异。

实验讨论:通过对实验结果的分析,我们可以得出以下几点结论:1. 热传导是最常见的传热方式,热导率较大的材料传热速率较快。

2. 热对流可以有效增强传热效果,流体的流动能够加速热量的传递。

3. 辐射传热主要是通过电磁波辐射,与材料的热导率无关。

结论:本次传热虚拟仿真实验通过模拟传热过程,对传热的特性和机制进行了深入研究。

通过观察和分析不同传热方式下的温度分布,我们对传热现象有了更深入的认识。

同时,我们也认识到了不同材料对传热过程的影响以及传热速率与温度差、材料性质之间的关系。

虚拟仿真实验为我们提供了一种便捷且准确的研究手段,对进一步深入研究传热领域具有重要的意义。

传热学实验指导.

传热学实验指导.

实验一 稳态平板法测定绝热材料导热系数一、实验目的1.巩固和深化稳定导热过程的基本理论,学习用平板法测定绝热材料导热系数的实验方法和技能;2.学会如何测定实验材料的导热系数;3.了解确定实验材料导热系数与温度的关系。

二、实验内容1.利用稳态平板法测定绝热材料导热系数;2.确定实验材料导热系数与温度的关系。

三、仪器设备稳态平板法测定绝热材料导热系数的实验装置如图1-1所示。

被实验材料做成二块方形薄壁平板试件,面积为300×300[mm 2],实际导热计算面积A 为200×200[mm 2],板的厚度为δ[mm]。

平板试件分别被夹紧在加热器的上下热面和上下水套的冷面之间。

加热器的上下面和水套与试件的接触面都设有铜板,以使温度均匀。

利用薄膜式加热片实现对上、下试件热面的加热,而上下导热面积水套的冷却面是通过循环冷却水(或通以自来水)来实现。

在中间200×200[mm 2]部位上安设的加热器为主加热器。

为了使主加热器的热量能够全部单向通过上下两个试件,并通过水套的冷水带走,在主加热器四周(即200×200[mm 2]之外的四侧)设有四个辅助加热器(1~4),利用专用的温度跟踪控制器使主加热器以外的四周保持与中间主加热器的温度相一致,以免热流量向傍侧散失。

主加热器的中心温度1t (或2t )和水套冷面的中心温度3t (或4t )用4个热电偶(埋没在铜板上)来测量;辅助加热器1和辅助加热器2的热面也分别设置两个辅热电偶5t 和6t (埋没在铜板的相应位置上),其中一个辅热电偶(5t )(或6t )接到温度跟踪控制器上,与主加热器中心接来的主热电偶2t (或1t )的温度讯号相比较,通过跟踪器使全部辅加热器都跟踪到与主加热器的温度相一致。

而在实验进行时,可以通过热电偶1t (或2t )和热电偶3t (或4t )测量出一个试件的两个表面的中心温度。

也可以再测量一个辅热电偶的温度,以便与主热电偶的温度相比较,从而了解主、辅加热器的控制和跟踪情况。

传热实训报告

传热实训报告

传热实训报告传热是热力学中的一个重要概念,它描述了热量在物体之间的传递过程。

在实际应用中,我们经常需要了解物体之间的传热情况,以便进行相关工程设计和优化。

在本次实训中,我们通过一系列的实验来探究传热现象,并分析实验结果,从而加深对传热的理解。

实验一:热传导实验在这个实验中,我们利用热传导现象来研究物体之间的传热情况。

我们选取了两个具有不同热导率的材料,分别是铜和铝。

首先,我们测量了两个材料的初始温度,并将它们放置在相同的环境中。

然后,我们观察了一段时间后两个材料的温度变化情况。

实验结果显示,铜的温度变化比铝更为迅速。

这是因为铜具有较高的热导率,可以更快地将热量传递给周围环境。

与之相反,铝的热导率较低,热量传递速度较慢。

通过这个实验,我们可以看出材料的热导率对热量传递的影响。

实验二:对流传热实验在这个实验中,我们研究了对流传热现象。

我们选择了不同形状的容器,并在容器内加入热水。

然后,我们用温度计测量了不同位置的温度,并观察了一段时间后温度的变化情况。

实验结果显示,容器中较接近水面的位置的温度升高速度更快。

这是因为热水受热后,密度降低,会上浮形成对流现象。

热水上浮,冷水下沉,使得整个容器内的温度更加均匀。

通过这个实验,我们可以看出对流对热量传递的重要性。

实验三:辐射传热实验在这个实验中,我们研究了辐射传热现象。

我们用两个物体,一个为黑色,一个为白色,放置在相同的环境中。

然后,我们用红外线测温枪测量了两个物体的表面温度,并观察了一段时间后温度的变化情况。

实验结果显示,黑色物体的温度上升速度更快。

这是因为黑色物体吸收了更多的热辐射能,而白色物体则反射了大部分的热辐射能。

通过这个实验,我们可以看出物体的颜色对辐射传热的影响。

综上所述,通过这一系列的实验,我们对传热现象有了更深入的了解。

我们了解到材料的热导率、对流和辐射对传热的影响。

这些知识对于工程设计和优化非常重要。

在实际应用中,我们可以根据材料的特性选择合适的材料,设计合理的流体系统,以实现最佳的传热效果。

传热实验指导

传热实验指导

实验一 传热实验一、实验目的1、学习总传热系数及对流传热系数的测定方法;2、利用测定的对流传热系数,检验通用的给热准数关联式;3、应用传热学的概念和原理去分析强化传热过程等问题。

二、实验任务测定空气在圆形光滑直管中作湍流流动时对流传热准数关联式。

三、实验原理1、无相变时,流体在圆形直管中强制对流时的给热系数(亦称对流传热系数)的关联式为(1)λαd Nu =对空气而言,在较大的温度和压力范围内Pr 准数实际上保持不变,取Pr=0.7。

因流体被加热,故取b =0.4,Prb 为一常数,则上式可简化为:() (2)将上式两边取对数得:(3)上式中~作图为一直线。

实验中改变空气的流速以改变值,同时根据牛顿冷却定律求出不同流速下的给热系数a ,得出数Nu 和数Re 之间的函数关系,由式(3)确定出式中的系数A 与指数a 。

2、根据传热速率方程:m t KS Q ∆=当管壁很薄时,可近似当成平壁处理。

且由于管壁材料为黄铜,导热系数大,可以忽略管壁传导热阻。

又因为在该传热实验中,空气走内管,蒸气走外管。

o i 《αα因此, 对流传热系数i α≈K 。

im i S t Q ⨯∆=α (4)式中:i α—管内流体对流传热系数,W/(m 2·℃); Q —管内传热速率,W ; S i —管内换热面积,m 2;m t ∆—内壁面与流体间的温差,℃。

3、在套管换热器中传热达稳定后,根据牛顿冷却定律和热衡算式有如下的关系: )(12t t Cp W Q m m -= (6) 其中质量流量由下式求得:3600m m m V W ρ=式中:Q :传热速率, W ; Vm :空气的体积流量, m3/s ;ρm :空气的密度, kg/m3; :空气的平均比热, J/kg× ℃;t1:空气的进口温度, ℃; t2:空气的出口温度, ℃; Δtm :内管管壁与空气温差的对数平均值(5)式中T 为内管管壁的温度, ℃。

t 1,t 2 —空气的入口、出口温度,℃;管内换热面积: i i L d S π= (7) 式中:d i —内管管内径,m ;L i —传热管测量段的实际长度,m 。

传热学实习报告

传热学实习报告

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。

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基本原理:
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];
△t m—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)式中:
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]。

设备参数:
孔板流量计:
流量计算关联式:V=4.49*R0.5
O),V——空气流量 (m3 /h)
式中:R——孔板压差(mmH
2
换热套管:
套管外管为玻璃管,内管为黄铜管。

套管有效长度:1.25m,内管内径:0.022m
计算方法、原理、公式:
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,即得到直线议程:
(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。

对多变量方程进行一次回归,就能同时得到A、m。

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:
实验中改变空气的流量以改变Re准数的值。

根据定性温度(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)
式中:
W—质量流量,[kg/h];
Cp—流体定压比热,[J/kg·℃];
t
1、t
2
—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]。

注意事项:
(1)、学校的设备大都是需要用电为差计测量电流然后计算温度的,此套设备比较先进,采用了数字显示仪表直接显示温度。

(2)、关于排放不凝气:如果不打开放气阀,理论上套管内的压力应该不断增大,最后爆炸,实际上由于套管的密封程度不是很好,会漏气,所以压力不会升高很多,基本可以忽略。

另外不凝气的影响在实际是实验中并不是很大,在仿真实验中为了说明做了夸大。

(3)蒸汽发生器:关于蒸汽发生器的控制和安全问题做了简化。

(4)传热实验有两个流程,另一个管内的介质为水,原理一样,只是流程稍有不同。

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