四川大学化工实验报告对流传热实验
对流传热系数测定实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除对流传热系数测定实验报告篇一：空气—蒸汽对流给热系数测定实验报告及数据、答案空气—蒸汽对流给热系数测定一、实验目的⒈通过对空气—水蒸气光滑套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数α1的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。
并应用线性回归分析方法，确定关联式nu=ARempr0.4中常数A、m的值。
⒉通过对管程内部插有螺纹管的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究，测定其准数关联式nu=bRem中常数b、m的值和强化比nu/nu0，了解强化传热的基本理论和基本方式。
二、实验装置本实验设备由两组黄铜管（其中一组为光滑管，另一组为波纹管）组成平行的两组套管换热器，内管为紫铜材质，外管为不锈钢管，两端用不锈钢法兰固定。
空气由旋涡气泵吹出，由旁路调节阀调节，经孔板流量计，由支路控制阀选择不同的支路进入换热器。
管程蒸汽由加热釜发生后自然上升，经支路控制阀选择逆流进入换热器壳程，其冷凝放出热量通过黄铜管壁被传递到管内流动的空气，达到逆流换热的效果。
饱和蒸汽由配套的电加热蒸汽发生器产生。
该实验流程图如图1所示，其主要参数见表1。
表1实验装置结构参数12蒸汽压力空气压力图1空气-水蒸气传热综合实验装置流程图1—光滑套管换热器；2—螺纹管的强化套管换热器；3—蒸汽发生器；4—旋涡气泵；35—旁路调节阀；6—孔板流量计；7、8、9—空气支路控制阀；10、11—蒸汽支路控制阀；12、13—蒸汽放空口；15—放水口；14—液位计；16—加水口；三、实验内容1、光滑管①测定6～8个不同流速下光滑管换热器的对流传热系数α1。
②对α1的实验数据进行线性回归，求关联式nu=ARem 中常数A、m的值。
2、波纹管①测定6～8个不同流速下波纹管换热器的对流传热系数α1。
②对α1的实验数据进行线性回归，求关联式nu=bRem 中常数b、m的值。
四、实验原理1．准数关联影响对流传热的因素很多，根据因次分析得到的对流传热的准数关联为：nu=cRemprngrl式中c、m、n、l为待定参数。
四川大学化工原理流体力学实验报告
qHρg
qHρ 9.81 1000
qHρ 102
三、实验流程图
球阀 1
转
子 流
球阀 2
量
计
球阀 3
闸阀 2
闸阀 1
水箱
真空压力表 离心泵
压力表
四、实验操作步骤
流体力学实验流程示意图
1、求 λ 与 Re 的关系曲线
1) 根据现场实验装置,理清流程,检查设备的完好性,熟悉各仪表的使用方法。
2) 打开控制柜面上的总电源开关,按下仪表开关,检查无误后按下水泵开关。
式中：N — —离心泵轴功率， kW；
传 — —机械传动效率，近似 值取为0.95；
N电 — —电动机的输入功率， 由功率表测定。
3
四川大学化工原理流体力学实验报告
(4)离心泵效率η的 测定：泵的效率是指理 论功率与轴功率的比值 ，即
η
Nt N
而理论功率N t是离心泵对流体所做的 有效功率，即
Nt
3. 测定在一定转速下离心泵的特性曲线。
二、实验原理
1、求 与 Re 的关系曲线
流体在管道内流动时,由于实际流体有粘性,其在管内流动时存在摩擦阻力,必然会引起
流体能量损耗,此损耗能量分为直管阻力损失与局部阻力损失。流1 体在水平直管内作稳态流2
动(如图 1 所示)时的阻力损失可根据伯努利方程求得。
以管中心线为基准面,在 1、2 截面间列伯努利方程:
p1
g
u
2 1
2g
Z1 H
p2 g
u
2 2
2g
Z2
Hf
因p1 p 大气压 - p真，p 2 p 大气压 p 表，Z2 - Z1 0.2，所以水经离心泵所
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。
四川大学化工原理干燥实习报告
四川大学化工原理枯燥实习报告本科实习报告学院化学工程学生姓名专业化学工程与工艺学号年级指导教师教务处制表二ΟΟ六年 X 月X日对流枯燥实验一、实验目的（1）了解洞道式循环枯燥器的根本流程、工作原理和操作方法。
（2）掌握物料枯燥曲线的测定方法。
（3）测定湿物料的临界含水量XC。
（4）加强对枯燥原理的理解，掌握影响枯燥速率的因素。
二、实验原理枯燥是以热能为动力，利用分子浓度不同所带来的扩散性去除固体物料中湿份的操作。
枯燥过程中，物料首先被空气预热，温度上升到空气的湿球温度，枯燥速率上升，随后保持平衡，温度不变，枯燥速率恒定。
当物料中的自由水燥完全后，枯燥速率下降，最后至为0，到达水分的平衡。
实际过程中，物料的预热时间很短，可以被忽略。
（1）枯燥曲线。
枯燥曲线是物料的湿含量X与枯燥时间的关系曲线。
它反映了物料在枯燥过程中湿含量随枯燥时间的变化关系，其具体形状因物料性质及枯燥条件而有所不同，枯燥曲线的根本变化趋势如图3-15所示。
枯燥曲线中BC段为直线，CD段为曲线，直线和曲线的交点为临界点，临界点的物料湿含量为临界湿含量XC。
（2）枯燥速率曲线。
枯燥速率曲线是枯燥速率与物料湿含量的关系曲线。
它反映了物料枯燥过程的根本规律，如下图。
从图中可以明显看出，湿物料在枯燥过程中经历了三个阶段：物料预热升温段、恒速枯燥段和降速枯燥段。
常常采用实验的方法来测定枯燥速率曲线。
枯燥速率曲线是工业枯燥器设计的依据，因而具有重要的现实意义。
枯燥速率是以单位时间内、单位上所汽化的水分量来表示，其数学式为（3-36）式中：u——枯燥速率，；图3-16枯燥速率曲线 W ——汽化水分量，kg；GC——绝干物料量，kg； X——湿物料的干基含湿量，kg水/kg绝干物料； A——枯燥，m2；——枯燥时间，S。
实验中枯燥速率可按下式近似计算：（3-37）式中：——枯燥进行时间，S；——在时间内湿物料汽化的水分量，kg。
枯燥速率受到枯燥介质的温度、湿度与流动状态、物料的性质与尺寸以及物料与介质的接触方式等多种因素的影响，假设这些因素均保持相对恒定，那么物料的湿含量将只随枯燥时间而降低，据此可作出：湿含量与枯燥时间关系的枯燥曲线；枯燥速率与物料湿含量关系的枯燥速率曲线。
化工原理实验之对流传热实验
化工原理实验之对流传热实验化工原理实验报告之传热实验学院学生姓名专业学号年级二Ο一五年十一月一、实验目的1.测定冷空气—热蒸汽在套管换热器中的总传热系数K；2.测定空气或水在圆直管内强制对流给热系数；3.测定冷空气在不同的流量时，Nu与Re之间的关系曲线，拟合准数方程。
二、实验原理（1）冷空气-热蒸汽系统的传热速率方程为mt KA Q ∆= )ln(2121t t t t t m ∆∆∆-∆=∆，11t T t-=∆，22t T t -=∆)(21t t C V Q p -=ρ式中，Q —单位时间内的传热量，W ;A —热蒸汽与冷空气之间的传热面积，2m ，dl A π=; m t ∆—热蒸汽与冷空气之间的平均温差，℃或K K —总传热系数，)℃/(2⋅m W ； d —换热器内管的内直径，d =20mm l —换热器长度，l =1.3m ；V —冷空气流量，s m /3；pC 、ρ—冷空气密度，3/m kg 空气比热，kg J /;21t t 、—冷空气进出换热器的温度，℃； T —热蒸汽的温度，℃。
实验通过测量热蒸汽的流量V ，热蒸汽进、出换热器的温度T 1和T 2 （由于热蒸汽温度恒定，故可直接使用热蒸汽在中间段的温度作为T ）,冷空气进出换热器的温度t 1和t 2，即可测定K 。
（2）热蒸汽与冷空气的传热过程由热蒸汽对壁面的对流传热、间壁的固体热传导和壁面对冷空气的对流传热三种传热组成，其总热阻为：2211111d h d d bd h K m ++=λ 其中,21h h 、—热空气，冷空气的给热系数，)℃/(⋅m W ；21d d d m 、、—内管的内径、内外径的对数平均值、外径，m ； λ—内管材质的导热系数，)℃/(⋅m W 。
在大流量情况下，冷空气在夹套换热器壳程中处于强制湍流状态，h2较大，221d h d 值较小；λ较大，md dλ1值较小，可忽略，即 1h K ≈（3）流体在圆形直管中作强制对流时对管壁的给热系数关联式为n m C Nu Pr Re '=。
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分析方法，掌握传热器件的性能参数测量方法。
实验仪器，传热实验装置、温度计、热电偶、电源、数字万用表、热导率仪等。
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。
传热方式包括传导、对流和辐射。
传热实验主要通过测量传热器件在不同条件下的温度变化，来分析传热性能。
实验步骤：1. 将传热器件安装在传热实验装置上，并连接好相应的仪器。
2. 调节传热实验装置的工作状态，记录下初始温度。
3. 开始实验，观察传热器件在不同条件下的温度变化，记录数据。
4. 根据实验数据，计算传热器件的传热系数、传热阻等性能参数。
实验结果与分析：通过实验数据的记录和分析，我们得到了传热器件在不同条件下的温度变化曲线。
根据这些数据，我们计算得到了传热系数、传热阻等性能参数。
在实验过程中，我们发现传热器件的传热系数与传热面积、传热介质等因素有关。
传热阻则与传热介质的热导率、传热器件的结构等因素相关。
这些参数的测量和计算，对于传热器件的设计和优化具有重要意义。
结论：通过本次传热实验，我们深入了解了传热原理，掌握了传热器件性能参数的测量方法。
这对于我们今后在化工领域的工作和研究具有重要意义。
在实验中，我们也发现了一些问题和不足之处，例如在测量过程中温度波动较大，需要进一步改进实验方法和仪器精度，以提高实验数据的准确性。
总之，本次实验为我们提供了宝贵的经验和知识，对于我们的学习和成长具有重要意义。
希望在今后的学习和工作中，能够不断提高自己的实验技能，为化工领域的发展做出贡献。
四川大学化工原理对流干燥实验预习报告
学号: 姓名: 专业:班号: 实验日期; 实验成绩:对流干燥实验1.实验目的(1).了解洞道式循环干燥器的基本流程、工作原理和操作方法。
(2).掌握物料干燥曲线的测定方法。
(3).测定湿物料的临界含水量Xc。
2.实验原理对流干燥是利用气体带入的热能去除固体物料中湿分的操作。
在对流干燥中,热空气作为热介质将热能以对流传热的方式传递给湿物料,湿物料表面上的水分被汽化,并从表面以对流扩散方式向热空气中传递。
与此同时,湿物料内部与表面间产生水分差,湿物料内部水分以气态或液态形式向表面扩张,直至湿物料表面的水蒸气分压与介质中的水蒸气分压相平衡为止。
(1).干燥曲线干燥曲线是物料的湿含量X与干燥时间τ的关系曲线。
它反映了物料在干燥过程中湿含量随干燥时间的变化关系,其具体形状因物料性质与干燥条件而有所不同,干燥曲线的基本变化趋势如图1所示。
干燥曲线中BC断为直线,CD段为曲线,直线与曲线的交点为临界点,临界点的物料湿含量为临界湿含量Xc。
(2).物料在恒定干燥条件下的干燥过程分为三个阶段：Ⅰ物料预热阶段；Ⅱ恒速干燥阶段；Ⅲ降速阶段图2。
图中AB段处于预热阶段，空气中部分热量用来加热物料。
在随后的第Ⅱ阶段BC，由于物料表面存在自由水分，物料表面温度等于空气的湿球温度tw，传入的热量只用来蒸发物料表面的水分，物料含水量随时间成比例减少，干燥速率恒定且较大。
到了第Ⅲ阶段，物料中含水量减少到某一临界含水量时，由于物料内部水分的扩散慢于物料表面的蒸发，不足以维持物料表面保持润湿，则物料表面将形成干区，干燥速率开始降低，含水量越小，速率越慢，干燥曲线CD逐渐达到平衡含水量X*而终止。
干燥速率曲线只能通过实验测得，因为干燥速率不仅取决于空气的性质和操作条件，而且还受物料性质、结构以及所含水分的性质的影响。
干燥速率为单位时间内在单位面积上汽化的水分质量，用微分式表示，则为u =Dw Adτ=−GcdX Adτ式中：—— 干燥速率 [kg/m2s]A —— 干燥表面 [m2]——相应的干燥时间 [s]——汽化的水分量 [kg]Gc ——湿物料中绝干物料的质量 [kg]X —— 湿物料含水量 [kg 水／kg 绝干料]实验中干燥速率可按下式近似计算：u =ΔWA Δτ 式中: Δτ——干燥速率,kg 水/kg 绝干物料ΔW ——在Δτ时间内湿物料汽化的水分量,kg干燥速率受到干燥介质的温度、湿含量与流动状态、物料的性质与尺寸以及物料与介质的接触方式等多种因素的影响,若这些因素均保持相对恒定,则物料的湿含量只将随干燥时间而降低,据此可作出:湿含量与干燥时间的干燥曲线;干燥速率与物料湿含量关系的干燥速率曲线。
化工原理实验传热实验报告
化工原理实验传热实验报告实验目的：了解传热的基本原理，掌握传热实验的基本方法和操作技能。
实验仪器与材料： 1. 传热试验装置：包括加热器、冷却器、测温设备等。
2.测量工具：温度计、计时器、称量器等。
3. 实验样品：可以是固体、液体或气体。
实验原理：传热是物体之间由于温度差引起的热量传递现象。
传热可以通过三种方式进行：导热、对流和辐射。
1.导热：导热是通过物体内部的分子碰撞实现的热量传递方式。
热量从高温区域传递到低温区域，速度与温度差和材料导热系数有关。
2.对流：对流是通过流体的流动来实现的热量传递方式。
热量可以通过流体的对流传递到其他物体或流体中，速度与流体的流动速度、流体的性质以及流动的距离有关。
3.辐射：辐射是通过电磁波传递热量的方式。
热辐射不需要通过介质传递，可以在真空中传播。
热辐射的强度与物体的温度和表面特性有关。
实验步骤：步骤一：准备工作 1. 确定实验所需的传热试验装置和材料，并检查其是否完好。
2. 准备实验所需的测量工具和实验样品。
3. 对实验装置进行清洁和消毒，确保实验结果的准确性。
步骤二：导热实验 1. 将传热试验装置中的加热器加热到一定温度。
2. 在加热器的一侧放置一个固体样品，并用温度计测量其初始温度。
3. 记录固体样品的温度随时间的变化，并绘制温度-时间曲线。
4. 根据温度-时间曲线，计算固体样品的导热速率和导热系数。
步骤三：对流实验 1. 在传热试验装置中加入一定量的流体样品。
2. 将加热器加热到一定温度，并用温度计测量流体样品的初始温度。
3. 在冷却器的另一侧，用冷却水冷却流体样品，并用温度计测量冷却后的温度。
4. 记录流体样品的温度随时间的变化，并绘制温度-时间曲线。
5. 根据温度-时间曲线，计算流体样品的对流传热速率。
步骤四：辐射实验 1. 将传热试验装置中的加热器加热到一定温度。
2. 在加热器的一侧放置一个辐射源，并用温度计测量其初始温度。
3. 在辐射源的另一侧，放置一个辐射接收器，并用温度计测量接收器的初始温度。
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四川大学
化工原理实验报告
学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班号：153080302：胡垒学号：38 实验日期： 2017年 6月 5日指导老师：吴
t ——孔板流量计前空气温度，℃，可取t=t 1；
空气的流量由 1／4喷嘴流量计测量，合并常数后，空气的体积流量可由（11）式计算
1
1ρR
C V = （11）
式中：C 0——合并整理的流量系数，其值为C0=0．001233； R ——喷嘴流量计的压差计示值，mmH 2O 。
V 1——空气的体积流量，m 3／s 。
四.实验装置图及主要设备（包括名称、型号、规格） （1）实验装置示意图。
冷空气通过风机进入套管换热器管程，蒸汽发生器通过电加热使水汽化产生蒸汽，蒸汽进入换热器的壳程加热管程的冷空气、蒸汽和冷空气通过套管换热器管壁进行热量交换。
对流传热装置示意图如图所示。
（2）仪器及仪表。
设备：风机、蒸汽发生器、普通套管换热器、螺旋套管换热器、消音器。
仪表：气体涡旋流量计、压差变送器、温度变送器、温度控制器、无纸记录仪、液位计。
五．实验操作步骤
1．实验前的准备
（1）向电加热釜加水至液位计上端红线处。
（2）检查空气流量旁路调节阀是否全开。
737
52.5
50.18
58
44.6364
5387
421.567
0943
50.8313108
7
36488.5
1975
35.9740
3459
83452.1
0.18
5845.1956
6723
396.834
417
47.2570730
2
33529.9
9113
33.4444
9612
931
51.8
50.18
58
45.1170
3357
370.434
3683
44.1901042
5
30571.4
625
31.2739
5913
1
028.1
51.6
5
0.18
58
44.9968
9202
342.722
0364
40.9933869
8
27711.5
5149
29.0115
9729
1
125
51.4
5
0.18
58
45.0563
8326
312.632
1563
37.3449264
9
24654.4
0524
26.4295
3043
1
222
51.4
5
0.18
58
44.8980
1451
281.909
2925
33.7937623
8
21695.8
7661
23.9163
2157
1
3 20.3
51.3
5
0.18
58
45.0482
3363
262.632
6253
31.3779956
6
20019.3
7705
22.2066
4944
普通套管换热器螺旋套管换热器
. . . .
. . . .
十．实验思考题
1.与流体的物流性质有关，比如流速、密度、粘度、管径、导热系数等。
（1）. 流体流动的状态：层流、湍流等。
（2）. 流体流动的原因：自然对流、强制对流等。
（3）. 流体的物理性质：密度、比热容、粘度、导热率等。
（4）. 传热面的形状、位置和大小：如管、板、管束、管长、管径、管子排列方式、旋转位置及表面是否有翅片等。
（5）. 相变化的影响：蒸汽冷凝与液体沸腾均有相变化发生，机理更为复杂，表面传热系数比无相变化对大得多。
2.当对流传热处于湍流时，主要是给热系数h1影响K 值，要提高K 值，可定期清洗传热装置，减少污垢对传热系数的影响。
3.它们是传热器的对数平均温度，逆流时
∆ϕϕ=[(ϕ1−ϕ2)−(ϕ2−ϕ1)]/ln (ϕ1−ϕ2)/(ϕ2−ϕ1)
并流时
∆ϕϕ=[(ϕ1−ϕ1)−(ϕ2−ϕ2)]/ln (ϕ1−ϕ1)/(ϕ2−ϕ2)
4. 接近冷凝水这侧温度，因为冷凝水的给热系数远大于空气。