化工液液实验传热报告
化工原理实验报告(传热)

化工原理实验报告(传热)
实验名称:传热实验
实验目的:掌握传热原理,测定传热系数。
实验原理:传热是指热能从物体的高温区域传递到物体的低温区域的过程。
传热方式
主要有三种,分别是传导、对流和辐射。
传导是指物质内部由高温区传递热量到低温区的过程。
传导的速率与传导材料的种类、厚度、温度差等因素有关。
对流是指由于物流的运动而引起的热量传递过程。
对流的速率与流动速度、流动形式
等因素有关。
辐射是指物体之间通过电磁波传递热量的过程。
辐射的速率与物体温度、表面特性等
因素有关。
实验仪器:传热实验装置、数显恒温槽、数显搅拌器、功率调节器、电热水壶、测温仪、电阻丝、保温材料等。
实验步骤:
1、将传热实验装置放入数显恒温槽内,开启电源,将温度恒定在80℃左右。
2、将试样加热,使其温度达到与恒温槽内温度一致。
3、将试样放入传热实验装置中,开始实验。
4、在实验过程中,保持搅拌器的匀速转动,确保传热速率的稳定。
5、记录实验数据,计算传热系数。
实验结果:
本实验测定的传热系数为:λ=10.2 W/m•K
通过本次实验,我们掌握了传热原理和测定传热系数的方法,同时也了解了传导、对
流和辐射三种传热方式的特点及其影响因素。
实验结果表明,传热系数是物体传热速率的
量化表示,对于不同的物体和温度差,传热系数是不同的,因此在具体实际应用中需要根
据实际情况进行调整。
化工原理实验报告(传热)

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。
液-液传热实验

六、实验数据与处理1. 套管换热器实验数据记录表(第1套)1233158.853.456.122,,,56.142.213.910985.148010472.9/m m m pm m m w m m T T T C T T T q Q Kg hρλμρ--++===∆=-=-==⨯=⨯⨯=现以第组数据计算相关参数定性温度℃都可根据定性温度查《化工原理》上册附录7,再进行差值计算得到。
℃()()()32223124144480100.295/2410472.9()4176.458.853.42962.2736002962.272355.410.024 1.213.9985.10.2950.024R ··13929.96e 5.0021023i i m pm i i i i m m i m i Q Q u m s A d Q q C T T WQ W m K N A T u d u d ππαπρμαλ-----⨯⨯====⨯=-=⨯⨯-====∆⨯⨯⨯⨯⨯=====⨯0.340.355.410.0245.00286.3220.65494176.4Pr 3.190.654986.322/Pr 6100.9503.19pm m m C Nu λμ-=⨯=====⨯⨯210028003500αiRe2.列管换热器实验数据记录表(第1套)m,m m pm m m 不重复计算。
()()()()()()12521211221211124360.9756.924.245.01105320 1.572/2183693164174.3856.945.19.6=28.956.924.2ln ln 4503.019.660240i i m pm m WT t T t t Q Q u m sA d Q T t q C T t t t P T T t T ππ-------∆==-⎛⎫⎛⎫- ⎪⨯⨯====⨯ ⎪-⎝⎭-⎝⎭-==-⨯⨯-=-==逆现以第组数据计算有关参℃数12210.219.60.1256.919.656.945.02.5924.219.6987.6 1.5720.006Re 17194.10.0005417ln 1=0.98894i T T R t t ud R Q K d ρμϕπ-=---===--⨯⨯===-==单壳程双管程换热器的温差校正系数可用下面的经验公式计算204360.971264.99/()40.008 1.228.6m W m K L t π==∆⨯⨯⨯KRe3. 求出关联式0.3Re Pr m Nu C C m =中常数、的值。
化工原理实验传热实验报告

传热膜系数测定实验(第四组)一、实验目的1、了解套管换热器的结构和壁温的测量方法2、了解影响给热系数的因素和强化传热的途径3、体会计算机采集与控制软件对提高实验效率的作用4、学会给热系数的实验测定和数据处理方法 二、实验内容1、测定空气在圆管内作强制湍流时的给热系数α12、测定加入静态混合器后空气的强制湍流给热系数α1’3、回归α1和α1’联式4.0Pr Re ⋅⋅=aA Nu 中的参数A 、a *4、测定两个条件下铜管内空气的能量损失 二、实验原理间壁式传热过程是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三个传热过程所组成。
由于过程复杂,影响因素多,机理不清楚,所以采用量纲分析法来确定给热系数。
1)寻找影响因素物性:ρ,μ ,λ,c p 设备特征尺寸:l 操作:u ,βgΔT 则:α=f (ρ,μ,λ,c p ,l ,u ,βgΔT ) 2)量纲分析ρ[ML -3],μ[ML -1 T -1],λ[ML T -3 Q -1],c p [L 2 T -2 Q -1],l [L] ,u [LT -1], βg ΔT [L T -2], α[MT -3 Q -1]]3)选基本变量(独立,含M ,L ,T ,Q-热力学温度) ρ,l ,μ, λ 4)无量纲化非基本变量α:Nu =αl/λ u: Re =ρlu/μ c p : Pr =c p μ/λ βgΔT : Gr =βgΔT l 3ρ2/μ2 5)原函数无量纲化 6)实验Nu =ARe a Pr b Gr c强制对流圆管内表面加热:Nu =ARe a Pr 0.4 圆管传热基本方程: 热量衡算方程:圆管传热牛顿冷却定律: 圆筒壁传导热流量:)]/()ln[)()()/ln(112211221212w w w w w w w w t T t T t T t T A A A A Q -----⋅-⋅=δλ 空气流量由孔板流量测量:54.02.26P q v ∆⨯= [m 3h -1,kPa]空气的定性温度:t=(t 1+t 2)/2 [℃]三、实验流程1、蒸汽发生器2、蒸汽管3、补水漏斗4、补水阀5、排水阀6、套管换热器7、放气阀8、冷凝水回流管9、空气流量调节阀10、压力传感器 11、孔板流量计 12、空气管 13、风机图1、传热实验流程套管换热器内管为φ27×3.5mm黄铜管,长1.25m,走冷空气,外管为耐高温玻璃管,壳程走100℃的热蒸汽。
化工原理实验传热实验报告

化工原理实验传热实验报告化工原理实验传热实验报告一、引言传热是化工过程中不可或缺的环节,对于提高反应速率和产品质量具有重要意义。
为了研究传热现象,我们进行了一系列的实验。
本实验旨在通过传热实验,探究传热的基本原理和影响因素,为化工过程的优化提供理论依据。
二、实验目的1. 了解传热的基本原理和传热方式;2. 掌握传热实验的基本方法和技巧;3. 分析传热过程中的影响因素。
三、实验原理1. 传热方式传热主要有三种方式:传导、对流和辐射。
传导是通过物质内部的分子传递热量,对流是通过流体的运动传递热量,辐射是通过电磁波传递热量。
2. 传热方程传热过程可以用传热方程来描述,常见的传热方程有热传导方程、牛顿冷却定律和斯特藩-玻尔兹曼定律。
热传导方程描述了传导过程中的热量传递,牛顿冷却定律描述了对流过程中的热量传递,斯特藩-玻尔兹曼定律描述了辐射过程中的热量传递。
3. 传热系数传热系数是描述传热能力的物理量,它与传热介质的性质和传热过程中的条件有关。
传热系数越大,传热能力越强。
四、实验装置和步骤1. 实验装置本实验采用了传热实验装置,包括传热试验台、传热介质、传热表面、传热源和传热计等。
2. 实验步骤(1)将传热试验台接通电源,使传热源加热。
(2)调节传热介质的流量和温度。
(3)通过传热计测量传热过程中的温度变化。
(4)记录实验数据,并进行数据处理和分析。
五、实验结果与分析通过实验测得的数据,我们可以计算传热系数和传热速率,进而分析传热过程中的影响因素。
1. 传热系数传热系数与传热介质的性质、传热表面的形状和条件有关。
通过实验数据的处理,我们可以计算得到传热系数,并与理论值进行比较,从而评估传热实验的准确性和可靠性。
2. 传热速率传热速率是描述传热过程中热量传递的快慢程度的物理量。
通过实验数据的处理,我们可以计算得到传热速率,并分析传热过程中的传热效率和能耗。
六、实验总结通过本次传热实验,我们深入了解了传热的基本原理和传热方式,掌握了传热实验的基本方法和技巧。
化工液液实验传热报告

一. 实验目的1.测定流体在套管换热器对流传热系数αi2.加深对对流传热的概念和影响因素的理解3.确定关联式Nu=ARe m Pr0.4中常数A、m的值二. 实验装置三. 实验步骤(1) 向电加热箱加水,并通电加热。
(2) 检查流量计流量调节阀是否关闭。
(3) 启动离心泵改变流量调节阀开度。
稳定后测定流量、热水进出口温度、冷水进出、管外壁面平均温度。
测定5~6组实验数据。
(4) 实验结束. 关闭加热器开关。
四. 实验注意事项:1.检查加热箱中的水位是否在正常范围内。
进行实验之前,如果发现水位过低,应及时补给水量。
五.试验结果:1.已知数据及有关常数:(1)传热管内径di (mm)及流通断面积 F(m2).di =18.00(mm),=0.018 (m);F =π(di2)/4=3.142×(0.018) 2/4=0.0002545(m2). (2)传热管有效长度 L(m)及传热面积si(m2). L =1.00m) Si =πL di =3.142×1.00×0.0180=0.05656(m2). (3)定性温度at(℃)取t 值为空气进口温度T1(℃)及出口温度T2 (℃)的平均值, 即at=(T1+T2)/2(4)水在定性温度下的性质计算方法,取水在50℃和60℃的物性作以温度T 为变量的一次函数,然后将定性温度代入而求得,参考公式: 密度: ρ= -0.5t + 1013.1 导热系数:λ = 0.11t + 59.3 黏度: μ = -7.95t + 946.9(5)热量衡算式:Q=(V*Cp*ρ*dT )/3600式中:V —冷流体在套管内的平均体积流量,m 3 / h ; 对流传热系数: ()i m i i s t Q ⨯∆=/α (W/m 2·℃) 式中:i α—管内流体对流传热系数,W/(m 2·℃); Q i —管内传热速率,W ; S i —管内换热面积,m 2; mi t ∆—传热膜温差,℃。
化工原理传热实验报告

化工原理传热实验报告实验目的,通过传热实验,掌握传热原理,了解传热过程中的热阻和传热系数的测定方法,掌握传热表面积的计算方法。
一、实验原理。
传热是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程。
在传热过程中,热量的传递方式有对流、传导和辐射三种。
本实验主要研究对流传热。
二、实验仪器和设备。
1. 传热实验装置。
2. 温度计。
3. 计时器。
4. 水槽。
5. 水泵。
三、实验步骤。
1. 将水加热至一定温度,保持恒温。
2. 将试验管装入传热实验装置中,打开水泵,使水流通过试验管。
3. 记录试验管的进口和出口水温,以及进口和出口水的流量。
4. 根据实验数据计算出传热系数和传热表面积。
四、实验数据处理。
1. 根据实验数据计算出传热系数和传热表面积。
2. 绘制传热系数与雷诺数的关系曲线。
五、实验结果分析。
根据实验结果,我们可以得出传热系数与雷诺数呈线性关系,传热系数随雷诺数的增大而增大。
传热表面积的计算结果与实际情况相符合。
六、实验结论。
通过本次传热实验,我们深入了解了传热原理,掌握了传热系数和传热表面积的计算方法,提高了实验操作能力和数据处理能力。
七、实验总结。
传热实验是化工原理课程中的重要实践环节,通过实验操作,我们不仅学到了理论知识,更加深了对传热原理的理解。
在今后的学习和工作中,我们将继续努力,不断提高自己的实验能力和科研能力。
通过本次传热实验,我们对传热原理有了更深入的了解,掌握了传热系数和传热表面积的计算方法,提高了实验操作能力和数据处理能力。
希望通过这篇实验报告,能够对大家有所帮助,也希望大家能够在今后的学习和工作中继续努力,不断提高自己的实验能力和科研能力。
化工实验报告-传热系数的测定

太原师范学院实验报告Experimentation Report of Taiyuan teachers College系部:化学系年级:大四课程:化工实验姓名:学号:日期:2012/10/15项目: 气体强制对流传热系数的测定一、实验目的:1.熟悉传热设备;2.了解传热原理和强化传热途径,分析热交换过程的影响因素;3.测定热流体空气与冷流体水在并流和逆流条件下的总传热系数K;4.测定努赛尔数Nu和雷诺数Re之间的关系,确定他们的关联式。
二、实验原理:传热过程按其方式可分为热导传热、对流传热和辐射传热三种。
在工业生产上的传热过程中,按冷流体和热流体的接触方式可分为直接接触式、间壁式和蓄热式三种。
本实验采用的单套管式换热器为间壁式传热,其热流体为热空气,冷流体为水,热空气与水在套管内进行传热,传热方程为:q=K*A*△t m式中:q为传热速率(W);K为总传热系数(W*m-2*k-1)A为热空气—水间的传热面积(套管换热器的内管平均面积A=π*d m*L,d m为内管内外径的平均值,L为套管换热器套管的长度);△t m 为热空气与冷却水间的平均温度差【△t m =(△t1 +△t2 )/ (ln△t1 -ln△t2 ),℃或K】,△t1 和△t2 分别为换热器两端的温度差。
在稳定传热过程中,热流体热空气通过换热器壁面将热量传给冷流体水,捂热量损失,两流体也未发生相变化,冷流体吸收热量与热流体放出热量相等,因此,传热速率Φ衡算式为:Φ=W g C p(T1-T2)式中:W g 为空气的质量流量(Kg*S-1)C p 为空气的比热容(K J*Kg*K-1)T1,T2分别为热流体俄进口和出口温度(℃或K)根据传热关系,传热系数是由以下几个分热阻的倒数组成,即式中:a1、a2分别为热空气和冷却水的给热系数(W*m-2*k-1)d1、d2分别为内管的内径和外径(m), δ为内管的壁厚(m);λ为内管的导热系数(W*m-2*k-1)。
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一. 实验目的
1.测定流体在套管换热器对流传热系数αi
2.加深对对流传热的概念和影响因素的理解
3.确定关联式Nu=ARe m Pr0.4中常数A、m的值
二. 实验装置
三. 实验步骤
(1) 向电加热箱加水,并通电加热。
(2) 检查流量计流量调节阀是否关闭。
(3) 启动离心泵改变流量调节阀开度。
稳定后测定流量、热水进出口温度、冷水进出、管外壁面平均温度。
测定5~6组实验数据。
(4) 实验结束. 关闭加热器开关。
四. 实验注意事项:
1.检查加热箱中的水位是否在正常范围内。
进行实验之前,如果发现水位过低,应及时补给水量。
五.试验结果:
1.已知数据及有关常数:
(1)传热管内径di (mm)及流通断面积 F(m2).
di =18.00(mm),=0.018 (m);
F =π(di2)/4=3.142×(0.018) 2/4=0.0002545(m2). (2)传热管有效长度 L(m)及传热面积si(m2). L =1.00m) Si =πL di =3.142×1.00×0.0180=0.05656(m2). (3)定性温度at(℃)取t 值为空气进口温度T1(℃)及出口温度T2 (℃)的平均值, 即at=(T1+T2)/2
(4)水在定性温度下的性质计算方法,取水在50℃和60℃的物性作以温度T 为变量的一次函数,然后将定性温度代入而求得,参考公式: 密度: ρ= -0.5t + 1013.1 导热系数:λ = 0.11t + 59.3 黏度: μ = -7.95t + 946.9
(5)热量衡算式:Q=(V*Cp*ρ*dT )/3600
式中:V —冷流体在套管内的平均体积流量,m 3 / h ; 对流传热系数: ()i m i i s t Q ⨯∆=/α (W/m 2·℃) 式中:i α—管内流体对流传热系数,W/(m 2·℃); Q i —管内传热速率,W ; S i —管内换热面积,m 2; mi t ∆—传热膜温差,℃。
mi t ∆=(T1+T2)/2- t w
式中:t 1,t 2—冷流体的入口、出口温度,℃;
t w —壁面平均温度,℃;
⒉ 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
n
i m
i i A Nu Pr Re =.
其中:
i i
i i d Nu λα=
i i i i i d u μρ=Re i i pi i c λμ=
Pr
准数关联式的形式简化为:
3
.0Pr Re i m
i i A Nu =
这样通过实验确定不同流量下的Rei 与i Nu ,然后用线性回归方法确定A 和m 的值。
A =0.5379和m =0.4086
六、实验分析。