传热膜系数实验报告
管内强制对流传热膜系数的测定实验报告
管内强制对流传热膜系数的测定实验报告一、实验目的本实验旨在通过实验测定管内强制对流传热膜系数，并掌握传热膜系数的测定方法和技术。
二、实验原理管内强制对流传热是指在管内流体中，由于流体的运动而产生的传热现象。
传热过程中，液体或气体与固体表面接触时，会因为温度差而发生传热。
在强制对流条件下，由于流体的动力作用，会增加固体表面附近的液体或气体的速度，从而增加了固体表面附近的换热系数。
本实验采用垂直放置的管道，在管道内通过水来进行强制对流传热。
通过测量水进出口温度差、水流量以及管道内壁温度差等参数，计算出管内强制对流传热膜系数。
三、实验器材1. 垂直放置的导热试件2. 水泵和水箱3. 流量计和温度计等测试仪器四、实验步骤1. 将导热试件放入垂直放置的试件支架中，并连接好进出水管道。
2. 打开水泵，调整水流量，使其稳定在一定范围内。
3. 测量进口和出口水温，并计算出温度差。
4. 测量导热试件内壁的温度差。
5. 根据测量得到的参数，计算出管内强制对流传热膜系数。
五、实验结果分析通过实验测量和计算，得到了不同条件下的管内强制对流传热膜系数。
根据实验结果可以发现，在相同的流速下，传热系数随着壁温度差的增大而增大。
这是因为在强制对流条件下，液体或气体与固体表面接触时，会因为温度差而发生传热。
当壁温度差增大时，液体或气体与固体表面接触的面积增大，从而增加了换热系数。
六、实验误差分析本实验中可能存在的误差主要来自于以下几个方面：1. 测量仪器误差：如温度计、流量计等仪器精度限制；2. 实验环境误差：如室内温度变化、水泵压力变化等；3. 实验操作误差：如读数不准确、流量控制不稳定等。
七、实验结论本实验通过测量水进出口温度差、水流量以及管道内壁温度差等参数，计算出管内强制对流传热膜系数。
实验结果表明，在相同的流速下，传热系数随着壁温度差的增大而增大。
本实验为管内强制对流传热膜系数的测定提供了一种简单有效的方法和技术。
传热膜系数测定
传热膜系数测定实验一、报告摘要在工业生产中，要实现热量的交换，须采用一定的设备，此种交换的设备称为换热器。
化工生产中所指的换热器，常指间壁式换热器，它利用金属壁将冷、热两种流体间隔开，热流体将热传到壁面的另一侧（对流传热），通过坚壁内的热传递再由间壁的另一侧将热传递给冷流体。
从而使热流体物流被冷却，冷流体被加热，满足化工生产中对冷物流或热物流温度的控制要求。
对流传热的核心问题是求算传热膜系数 ，本实验中，可用图解法和最小二乘法计算准数关联式中的指数m 、n 和系数A 。
二、目的及任务1. 掌握传热膜系数的测定方法；2. 测定强化与非强化传热过程中，传热膜系数准数关联式的系数A 和指数m 、n ；3. 测定套管换热器的静压损失与雷诺准数的关系；4. 通过实验提高对传热膜系数准数关联式的理解，并分析影响传热膜系数的因素，了解工程上强化传热的措施。
三、基本原理对流传热的核心问题是求算传热膜系数 ，当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为：p n m Gr A Nu ⋅⋅⋅=Pr Re对于强制湍流而言，Gr 准数可以忽略，故 n m A Nu Pr Re ⋅⋅= 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，在两边取对数，即得到直线方程：Re lg lg Prlg 4.0m A Nu +=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：m Nu A RePr 4.0⋅= 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。
化工原理-传热膜系数测定实验报告
化工原理-传热膜系数测定实验报告
实验名称：传热膜系数测定实验
实验目的：通过实验测量不同流速下铜管内传热膜系数，掌握传热膜系数实验测量方法，并熟悉其影响因素。
实验原理：传热膜系数是表征流体间传热的一项重要指标。
通过传热膜系数来描述传
热强度与传热面的关系。
传热膜系数的计算公式为：
α=q/(S·ΔT) (1)
其中，q为传热量，S为传热面积，ΔT为传热温差。
传热膜系数α与流速、流体性质、传热管材料、管径等因素有关。
实验器材：传热器、温度计、流量计、水泵、水池、电源、压力表等。
实验步骤：
1、打开电源，调节水泵和流量计，控制水流量，调节出口温度在稳定范围内。
2、预热传热器，调整流量计使水流量稳定。
3、调节传热器进水温度和出水温度，稳定后记下温度。
4、根据公式(1)求出传热膜系数α。
5、改变流速，重复以上步骤，记录数据。
实验结果与分析：
|流速(m/s) | 温差(℃) | 传热膜系数 |
|--------|------------|------------|
| 0.4 | 20.4 | 346.21 |
| 0.6 | 19.7 | 420.31 |
| 0.8 | 20.2 | 524.28 |
| 1.0 | 21.1 | 602.60 |
根据实验结果可以看出，传热膜系数α随着流速的增加而增加。
这是由于流速越快，对流传热强度越大，传热膜系数也就越大。
同时，由于传热膜系数与温差成正比，所以温
差越大，传热膜系数也越大。
因此，我们可以通过控制流速和温差来实现对传热膜系数的控制。
实验3化工原理实验传热膜系数的测定
实验3化工原理实验传热膜系数的测定引言：传热膜系数是衡量传热效果的一个重要参数。
在化工工程中，准确测定传热膜系数对于设计和优化传热设备具有重要意义。
本实验旨在通过实验方法测定传热膜系数。
材料与方法：材料：水、试验设备、温度计仪器设备：传热装置、恒温器、温度计、流量计实验步骤：1.接通电源，打开恒温器，使其内部温度稳定在所需温度。
2.打开冷水和热水进水阀门，调节流量计开度至所需流量。
3.记录冷水、热水的入口和出口温度，并计算平均温度。
4.根据冷水和热水的平均温度与进出口温差，计算传热膜系数。
结果与讨论：实验中，我们进行了多组实验数据的测定，并计算了传热膜系数。
以下是两组实验结果的示例数据：实验1：冷水入口温度：20℃冷水出口温度：25℃热水入口温度：70℃热水出口温度：40℃冷水平均温度：22.5℃热水平均温度：55℃冷水和热水的进出口温差：2.5℃传热膜系数：10W/(m²·℃)实验2：冷水入口温度：15℃冷水出口温度：28℃热水入口温度：75℃热水出口温度：30℃冷水平均温度：21.5℃热水平均温度：52.5℃冷水和热水的进出口温差：3℃传热膜系数：15W/(m²·℃)通过多组实验数据的测定，我们可以发现传热膜系数与温差成正比例关系。
我们可以根据实验结果得到传热膜系数与温差的经验公式：q=KΔT，其中q为传热膜系数，ΔT为温差，K为比例常数。
结论：通过化工原理实验传热膜系数的测定，我们可以得到传热膜系数与温差的关系，并可以根据实验数据计算传热膜系数。
得到的实验结果可以在化工工程的传热设备设计和优化中起到重要的指导作用。
化工原理传热膜系数测定实验报告
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班姓名：张玮航学号： 2013011132 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。
气体传热膜系数测定实验报告
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。
传热膜系数实验报告
频率 f
50 46 42 38 34 30 25 20 15
T 进口 /℃
35.6 36.4 35.7 34.3 32.9 29.7 27.9 26.8 25.8
传热膜系数测定原始数据表(直管传热)
d=0.02m,l=1.25m
T 出口 壁温
壁温 △p 孔 △p 管
W/m.K
对数平均温差计算:
△tm=(TW 1
tW 1) (TW 2 tW 2) ln(TW 1 tW 1 )
(101.1
35.6) (101.1 ln(101.1 35.6)
64.1)
49.85 ℃
TW 2 tW 2
101.1 64.1
传热系数:
1
C PqV Atm
C PqV dltm
定性温 度
Δtm/℃
58.3 59.65 59.8 59.35 58.7 57.95 57.35 56.75
密度
ρ（kg/m3）
1.1406 1.13535 1.13605 1.14025 1.14585 1.15215 1.1581 1.16475
黏度
μ（Pa.s）
0.000020015 2.00825E-05 0.00002009 2.00675E-05 0.000020035 1.99975E-05 1.99675E-05 1.99375E-05
0.02788
定性温度 Δtm/℃
49.85 50.70 50.40 49.55 48.65 47.00 46.05 45.70 45.50
密度 ρ（kg/m3）
1.1469 1.1441 1.14655 1.15145 1.15635 1.16755 1.17385 1.1777 1.1812
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。
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/℃
t1/℃ t2/℃ /kpa
/kpa
64.1 101.1 100.1 4.25
65
101
100.1 3.63
65.1 101
100.2 3.04
64.8 101
100.2 2.51
64.4 101.3 100.3 2.03
64.3 101.1 100.4 1.57
1.91
64.2 101.1 100.4 1.09
实验使用的蒸汽发生器由不锈钢材料制成，装有玻璃液位计，加热功率为 1.5kW。风机采用 XGB 型漩涡气泵，最大鸭梨 17.50kPa，最大流量 100 m3/h。 2.采集系统说明 （1）压力传感器
本实验装置采用 ASCOM5320 型鸭梨传感器，其测量范围为 0—20kPa。 （2）显示仪表
本实验中所有温度和压差均由人工智能仪表读取，测量点分别为：孔板压降， 进出口温度，壁温。 3.流程说明
数
u（m/s） ΔTm
α
50.628978 49.287322 134.9772
46.496335 48.359603 126.47132 42.249432 48.64762 117.68623
38.097191 49.408586 108.85829
33.971678 50.416086 98.667424 29.570247 51.759151 92.778095
对于方程的关联，首先要有 Nu、Re、Pr 的数据组。其特征数定义式分别为
Re
du
，
Pr
Cp
，
Nu
d
实验中改变空气的流量，以改变 Re 值。根据定性温度(空气进、出口温度的
算数平均值)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。
牛顿冷却定律为
Q=αA△tm 式中 α——传热膜系数，W/(m2.℃)；
二、 目的及任务
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 的方法； 3.了解工程上强化传热的措施。
三、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 关系式的一般形式为： Nu ARem Prn Gr p
空气的体积流量由孔板流量计测得，其流量 Vs 与孔板流量计压差△p 的关系
式为
Vs=26.2△p0.54 式中△p——孔板流量计压降，kPa； Vs——空气流量，m3/h。
四． 实验流程示意图
1.设备说明 本实验空气走内管，蒸汽走环隙。内管为黄铜管，其管径为 Ф(25×2)mm，
有效长度为 1.25m。空气进出口温度和壁温分别由铂电阻和热电偶测得。测量空 气进出口温度的铂电阻应置于进出管的中心。测量管壁温度用一支铂电阻和一支 热电偶分别固定在管外壁的两端。孔板流量计的压差由压差传感器测得。
Q——穿热量，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，℃。 穿热量可由下式求得
Q Wc p (t2 t1 ) / 3600 Vsc p (t2 t1 ) / 3600
式中 W——质量流量，kg/h； cp——流体的比定压热容，J/(kg.℃)； t1,t2——流体进、出口温度，℃； ρ——定性温度下流体密度，kg/m3； Vs——流体体积流量，m3/h；
24.28172 52.546645 79.155254 19.264097 52.688177 65.43167
14.131281 52.654188 50.210475
Nu
95.72206059 89.49033723 83.33951784 77.26007632 70.19320132 66.29137575 56.70004953 46.9131667 36.01899198
W/m.K
对数平均温差计算:
△tm=(TW 1
tW 1) (TW 2 tW 2) ln(TW 1 tW 1 )
(101.1
35.6) (101.1 ln(101.1 35.6)
64.1)
49.85 ℃
TW 2 tW 2
101.1 64.1
传热系数:
1
C PqV Atm
C PqV dltm
Re
Pr
Nu/Pr0.4
59274.08487 54185.33911 49379.29316 44813.69966 40223.37152 35501.02014 29380.85022 23407.09491 17230.31672
0.698196309 0.698153711 0.698168724 0.69821139 0.698256774 0.698340538 0.698389098 0.698407051 0.698417324
化工原理实验报告
实验三 传热膜系数测定实验
实验日期：2015 年 12 月 30 日 班级： 学生姓名： 学号： 同组人：
报告摘要
本实验选用牛顿冷却定律作为对流传热实验的测试原理,通过建立不同体系 的传热系统,即水蒸汽—空气传热系统、分别对普通管换热器和强化管换热器进 行了强制对流传热实验研究。确定了在相应条件下冷流体对流传热膜系数的关联 式。此实验方法可以测出蒸汽冷凝膜系数和管内对流传热系数。采用由风机、孔 板流量计、蒸汽发生器等组成的自动化程度较高的装置，让空气走内管，蒸汽走 环隙，用计算机在线采集与控制系统测量了孔板压降、进出口温度和两个壁温， 计算了传热膜系数α，并通过作图确定了传热膜系数准数关系式中的系数 A 和 指数 m（n 取 0.4），得到了半经验关联式。实验还通过在内管中加入混合器的办 法强化了传热，并重新测定了 α、A 和 m。
定性温 度
Δtm/℃
58.3 59.65 59.8 59.35 58.7 57.95 57.35 56.75
密度
ρ（kg/m3）
1.1406 1.13535 1.13605 1.14025 1.14585 1.15215 1.1581 1.16475
黏度
μ（Pa.s）
0.000020015 2.00825E-05 0.00002009 2.00675E-05 0.000020035 1.99975E-05 1.99675E-05 1.99375E-05
流程图如下：
8
6 5
11 1
12
10
7
4
3 9
2
13
1
1、风机 2、孔板流量计 3、空气流量调节阀补水口 4、空气入口
测温点 5、空气出口测温点
6、水蒸气入口壁温 7、套管换热器 8、放气阀 9、冷凝液回流管
10、蒸汽发生器
11、补水漏斗
、
Байду номын сангаас12、补水阀
13、排水阀
五、 实验操作要点
1.实验开始前，先弄清配电箱上各按钮与设备的对应关系，以便正确开启按钮。 2.检查蒸汽发生器中的水位，使其保持在水罐高度的 1/2—2/3。 3.打开总电源开关。 4.实验开始时，关闭蒸汽发生器补水阀，启动风机，并接通蒸汽发生器的加热电 源，打开放气阀。 5.将空气流量控制在某一值。待仪表数值稳定后，记录数据，改变空气流量(10 组数据)，重复实验，记录数据。 6.实验结束后，先停蒸汽发生器电源，再停风机，清理现场。
1.34
64.6 101
100.4 0.71
0.86
65.2 100.9 100.4 0.4
0.54
频率 f
50 45 40 35 30 25 20 15
传热膜系数测定原始数据表（加混合器）
T 进口 T 出口 壁温
壁温 △p 孔
/℃
/℃
t1/℃ t2/℃
/kpa
37.4 79.2 101
100.1 1.66
六、实验数据处理 1. 原始数据记录如下
频率 f
50 46 42 38 34 30 25 20 15
T 进口 /℃
35.6 36.4 35.7 34.3 32.9 29.7 27.9 26.8 25.8
传热膜系数测定原始数据表(直管传热)
d=0.02m,l=1.25m
T 出口 壁温
壁温 △p 孔 △p 管
0.0282019
雷诺数 Re du
0.020 1.1469 50.63 1.9593 10 5
59274.08
Nu Pr0.4
95.72 0.69820.4
110.51
强化后相关数据处理
强化后传热膜系数测定计算数据表（物性计算）
热导率
λ （W/m.K) 0.028827 0.028927 0.028938 0.028905 0.028857 0.028801 0.028757 0.028713
110.51495 103.32269 96.220327 89.199077 81.038051 76.529721 65.455246 54.156589 41.580102
传热系数相关计算（以第一组数据为例）：
空气定性温度：t= t1
2
t2 = 35.6
2
64.1
49.85
= 流量计算: qv 26.2P 0.54 26.2 4.250.54 57.23099725m3/h
边取对数，得到直线方程为 lg Nu lg A m lg Re Pr 0.4 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
点函数值带入方程中，则可得系数 A，即 Nu
A Pr0.4 Rem
用图解法，根据实验点确定直线位置有一定人为性。而用最小二乘法回归，
可得到最佳关联结果。应用计算机辅助手段，对多变量方程进行一次回归，就能 的道道 A、m、n。