传热综合实验实验修订稿

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传热强化综合实验报告

传热强化综合实验报告

传热强化综合实验报告实验目的:本次实验旨在通过传热强化实验,探究不同条件下的传热性能,并比较不同强化措施对传热增强的效果。

实验原理:传热强化是通过改变传热体的流动状态、增加表面粗糙度或改变传热介质等手段,从而提高传热效果的一种方法。

而传热方式中的对流传热是我们关注的重点。

对流传热强化可通过增加传热流体的流速、使用导热油等传热介质、在传热表面加上某些结构等方式实现。

在本实验中,我们将通过改变流速和加入强化结构的实验装置,探究传热强化的效果。

实验步骤:1. 准备实验装置,包括传热体、传热介质供给装置、流量控制装置等。

2. 将传热体放入实验装置,并连接传热介质供给装置和流量控制装置。

3. 设置实验参数,如不同流速、不同强化结构等。

4. 打开传热介质供给装置和流量控制装置,使传热介质通过传热体,并保持一定的流速。

5. 在实验过程中记录传热介质的进出口温度差值、传热体表面温度等数据,并定期记录时间和实验参数。

6. 完成一组实验后,停止实验装置的运行,并将实验数据进行整理和记录。

实验结果:根据实验数据整理,我们得到了如下结果:(具体数据和结果展示要根据实际实验情况进行描述)1. 由实验数据观察,当流速增大时,传热效果会相应增强。

进出口温度差值和传热体表面温度差值随着流速的增加呈现正相关关系。

2. 同时,通过加入强化结构也能明显提高传热效果。

在加入强化结构后,进出口温度差值和传热体表面温度差值均较未加入强化结构时有所增加。

3. 不同的强化结构对传热性能的影响也有所差异。

我们对比了几种不同结构的传热体进行了实验,发现某种特定的结构能够在相同流速下实现更好的传热效果。

讨论与分析:通过本次实验,我们得出了流速和加入强化结构对传热性能的影响。

高流速和合适的强化结构都能提高传热效果,但不同的强化结构可能有不同的效果,因此在实际应用中需要根据具体条件选择适合的强化结构。

结论:通过传热强化综合实验,我们验证了流速和加入强化结构对传热性能的影响。

传 热 综 合 实 验

传 热 综 合 实 验

传 热 综 合 实 验一、实验目的1.通过对本换热器的实验研究,可以掌握对流传热系数αi 的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。

2.应用线性回归分析方法,确定关联式Nu=ARemPr 0.4中常数A 、m 的值。

3.通过对管程内部插有螺旋线圈的空气-水蒸气强化套管换热器的实验研究,测定其准数关联式Nu=BRe m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、实验原理对于流体在圆形直管中作强制湍流时的对流传热系数的准数关联式可以表示成:n m C Nu Pr Re = (1)系数C 与指数m 和n 则需由实验加以确定。

对于气体,Pr 基本上不随温度而变,可视为一常数,因此,式(1)可简化为:m A Nu Re = (2)式中: λαd Nu 2=μρdu =Re 通过实验测得不同流速下孔板流量计的压差,空气的进、出口温度和换热器的壁温(因为换热器内管为紫铜管,其导热系数很大,且管壁很薄,故认为内、外壁温度与壁面的平均温度近似相等),根据所测的数据,经过查物性数据和计算,可求出不同流量下的Nu 和Re ,然后用线性回归方法确定关联式m A Nu Re =中常数A 、m 的值。

三、 设备主要技术数据 1. 传热管参数:表1 实验装置结构参数2.空气流量计(1) 由孔板与压力传感器及数字显示仪表组成空气流量计。

空气流量由公式[1]计算。

(第1套)6203.00)(113.18P V t ∆⨯=………………………………………………………………[1] (第2套)6203.00)(113.18P V t ∆⨯=………………………………………………………………[1] 其中,0t V - 20℃ 下的体积流量,m 3/h ;P∆-孔板两端压差,Kpa1tρ-空气入口温度(及流量计处温度)下密度,kg/m 3。

(m3/h)与压差之间的关系。

(2) 要想得到实验条件下的空气流量V (m 3/h)则需按下式计算: 02732730t tV V t ++⨯= (2)其中,V -实验条件(管内平均温度)下的空气流量,m 3/h ;t -换热器管内平均温度,℃;t 1-传热内管空气进口(即流量计处)温度,℃。

实验报告-气-汽对流传热综合实验

实验报告-气-汽对流传热综合实验

实验报告-气-汽对流传热综合实验摘要:本实验旨在研究气汽对流传热特性,用实验数据确定理论模型参数,并分析能量守恒定律用于测定实验物体热量容量和总容量。

实验结果显示,气汽对流传热是由气流和质量流动引起的末端传热,在实验环境中表现为气汽对流传热。

由对实验数据的分析,可知通量和温度的关系,且表明了容量的大小与能量的守恒的相关性。

1、实验原理气汽对流传热是一种特殊的传热形式,发生在物体与气体或液体面之间,在其发生时,由于热量转移,而在这两表面之间发生气体或液体的运动,热流量是运动传递所引起的,从而造成介质两端的热量运动,从而形成传热。

2、实验步骤(1)实验仪器准备:实验仪器包括,气汽对流热传输实验台、调压罩、调压阀、进排气管、温度计、湿度计、压力表等设备。

(2)调试:把实验台上的调压阀打开,用手把调压罩拉落,手调温度计指针,在实验台上拉起温度拉丝,注意实验台传感器位置。

(3)启动实验:把实验装置测试面调节到预定温度,仔细测量压力、温度和湿度,即可进行实验。

3、实验结果(1)实验数据:通过实验台提供的实验数据发现,风口和吹出口的温度变化和压力变化存在一定的变化趋势,即在实验开始时,风口温度和吹出口温度都较高,压力较低;随着实验进行,它们相差越来越小,而压力也越来越增大。

(2)容量测定:借助观察实验数据,通过比较前后温度差以及定义的总容量、物体热量容量可以求得实验物体的热量容量和总容量的取值,说明实验物体的温度变化可以用叠加定律计算出来。

4、结论本实验证明,气汽对流传热是指在实验装置测试表面和空气之间形成的气体或液体流动传热。

实验结果表明,气汽对流传热对温度非常敏感,其传热。

传热综合实验

传热综合实验

换热器的操作和传热系数的测定一、实验目的1、了解换热器的结构;2、掌握测定传热系数K 的方法;3、学会换热器的操作方法,提高研究和解决传热实际问题的能力 二、基本原理列管式换热器是工业生产中广泛使用的一种间壁式换热设备,通常由壳体、管束、隔板、挡板等主要部件组成。

冷、热流体借助于换热器中的管束进行热量交换而完成加热或冷却任务。

衡量一个换热器性能好坏的标准是换热器的传热系数K 值。

().T h h ph Q W C T =-进出 ()进出t t C W pc C c -=.Q由传热速率方程式知:Q=K A m t ∆式中 /m t m t t ψ∆∆=∆(),t f P R ψ∆=t ψ∆可由P ,R 两因数根据安得伍德(Underwood )和鲍曼(Bowman)提出的图算法查取。

式中:h Q 、c Q ——热、冷流体的传热速率〔W 〕Q ——换热器的传热速率〔W 〕h W 、c W ——热、冷流体质量流量〔kg/s 〕(h W =h h V ρ.) ph C 、pc C ——热、冷流体的平均恒压热容〔J/kg C 0〕T 进、T 出——热流体进、出口温度〔C 0〕 进t 、出t ——冷流体进、出口温度〔C 0〕K ——换热器的总传热系数〔W/.2m C 0〕 A ——换热器传热面积〔2m 〕(A =l d n ⋅⋅⋅π)m t ∆——冷、热流体的对数平均传热温差〔C 0〕'mt ∆——按逆流流动形式计算的对数平均传热温差〔C 0〕 ()()/T I m T t t t T t n T t ---∆=--进出出进进出出进T t t P t -=-出进进进T T R t t =-出进出进-以管束外表面积为基准的传热系数K可由下式求取:三、实验装置及流程() 0tc pccm mW C tQKA t n d l tπ-==∆⋅⋅⋅⋅∆出进介质A:空气经增压气泵(冷风机)C601送到水冷却器E604,调节空气温度至常温后,作为冷介质使用。

综合传热实验报告

综合传热实验报告

综合传热实验报告传热学实验报告一、实验目的1、通过实验熟悉热传导实验;2、实验运用载入形式的均匀热流,考察传热过程中的热传导系数的数值;3、掌握恒定温度差的传热过程,并分析热传导系数的影响。

二、实验原理当一块物体介质之间存在温度差的时候,它们之间会发生热传递,应用热传形式的方式研究它们之间的热传导系数。

热传导的形式有很多种,但是本实验中采用的是载入形式的均匀热流。

在此形式的热传方式中,介质之间的温度差也是恒定的,传热过程中的物体质量和热容量也被忽略,只考虑物体介质之间的热流,这样就可以简化传热过程的模型,从而得出它们之间的热传导系数。

三、实验设备实验中使用的设备主要是:加热片、铜片、温度计、加热源、电阻表等。

四、实验步骤1、将加热片和铜片装入实验装置中,并将它们的温度设置为相同的温度。

2、将加热源的电流调到一个基本值,并从电阻表中测量出来的电阻值。

3、记录下实验装置中两片间的温度差,然后增加加热源的电流,再次记录下实验装置中两片间的温度差,如此循环,直到记录下所有的温度差数据。

4、根据数据计算出两片间的热传导系数,并将计算结果与理论值进行比较,分析出热传导系数的变化过程。

五、实验数据加热电流:0.1A~3A温差(℃):0.15~3.45六、实验结果根据所得的实验数据计算,两片之间的热传导系数为:K=0.064 W/(m·K)七、实验讨论比较理论计算出来的热传导系数(K=0.066 W/(m·K)),可以看到实验得出的热传导系数与理论值有一定的差异,这可能因为实验时的不确定性所致。

八、结论根据本次实验,可以得出两片之间的热传导系数为K=0.064W/(m·K),与理论值有一定的差异,可能是实验不确定性所致,可以通过进一步的实验,对热传导系数进行准确的测定。

最新传热实验(实验报告)

最新传热实验(实验报告)

最新传热实验(实验报告)
实验目的:
探究不同材料的热传导性能,并分析其传热机理。

实验材料:
- 铜棒、铝棒、塑料棒(尺寸相同,长度为30cm,直径为2cm)
- 热电偶温度传感器
- 恒温水浴
- 数据采集系统
- 电子天平
- 计时器
实验步骤:
1. 使用电子天平测量并记录三种材料棒的精确质量。

2. 将恒温水浴设定在一个恒定温度(如50°C)并让其稳定。

3. 将铜棒、铝棒和塑料棒的一端分别浸入恒温水浴中,确保材料棒的
浸入深度一致。

4. 使用热电偶温度传感器测量并记录材料棒露出水面部分的温度,初
始温度应保持一致。

5. 开始计时,每隔1分钟记录一次材料棒露出水面部分的温度,持续
时间设定为10分钟。

6. 重复步骤3至5,对不同材料棒进行至少三次独立实验以确保数据
的准确性和可重复性。

7. 数据记录完毕后,将收集到的数据输入到数据采集系统中进行分析。

实验结果分析:
1. 根据收集到的温度数据,绘制三种材料棒的温度变化曲线。

2. 分析不同材料的热传导速率,即单位时间内温度变化的速率。

3. 比较铜棒、铝棒和塑料棒的热传导性能,确定哪一种材料具有最佳的热传导效率。

4. 结合材料的物理性质(如密度、比热容等)讨论影响传热效率的可能因素。

5. 根据实验结果,提出改进材料热传导性能的可能途径或应用前景。

结论:
通过本次实验,我们可以得出不同材料在相同条件下的热传导性能差异,并理解影响材料传热效率的关键因素。

这些知识对于材料科学、能源管理和热工程设计等领域具有重要的应用价值。

实验报告-气-汽对流传热综合实验

实验报告-气-汽对流传热综合实验

气—汽对流传热综合实验1. 光滑套管换热器传热系数的测定数据记录与整理表传热管内径d i =0.020 m 有效长度L i =1。

00 m 冷流体:空气(管内)热流体:蒸汽(管外)2. 强化套管换热器传热系数及强化比的测定数据记录与整理表传热管内径d i =0.020 m 有效长度L i =1。

00 m 冷流体:空气(管内)热流体:蒸汽(管外)1壁面温度T w℃99.6 99.7 99。

8 99。

9 99。

9 管内平均温度t m℃59。

9 57.6 56.8 56。

8 57.3 空气密度ρm kg/ m31。

060 1。

068 1。

071 1。

071 1.069 空气导热系数λm*100 W/ m·℃2。

895 2。

879 2.874 2.874 2。

877 空气定压比热容Cpm kJ/ kg·℃ 1.005 1.005 1.005 1。

005 1。

005空气粘度μm*10000Pa·s 2。

01 2.00 1。

99 1。

99 2。

00空气进出口温度差Δt℃61。

7 55。

0 51.7 50.3 50。

2 平均温差Δt m℃39。

7 42。

1 43.0 43。

1 42.6 20℃时空气流量V20m3/ h 8。

79 18。

58 24.34 29。

59 33.89 管内平均流量V m3/ h 9.837 20。

613 26。

902 32。

666 37.432 平均流速u m/s 8。

70 18.22 23。

78 28.88 33.09传热量Q W 179。

60 338。

02 392。

16 491。

27 560。

77 对流传热系数αi W/m2·℃71。

99 127.77 145。

13 181.39 209.48 雷诺数Re 9176 19458 25596 31086 35373 努赛尔准数Nu 49.73 88。

76 101。

0 126。

23 145。

62Nu/Pr0.457。

实验四 气汽对流传热综合实验报告

实验四 气汽对流传热综合实验报告

度近似相等,用 来表示。
管内换热面积:
(3)
式中, 为内管管内径, ; 为传热管测量段的实际长度, 。
由热量衡算式:
(4)
其中质量流量由右式求得: 式中, 为冷流体在套管内的平均体积流量,
流体的密度,

(5) ; 为冷流体的定压比热,
; 为冷
与 可根据定性温度 查得, 取一定的测量手段得到。 2、对流传热系数准数关系式的实验确定
实验外管外径 Do(mm)
测量段(紫铜内管)长度 L(m)
强化内管内插物
丝径 h(mm)
(螺旋线圈)尺寸
节距 H(mm)
加热釜
操作电压 操作电流
20、00 22、0
50 57、0 1、00
1 40 ≤200 伏 ≤10 安
2、实验的测量手段
(1)空气流量的测量 空气流量计由孔板与差压变送器与二次仪表组成。该孔板流量计在 20℃时标定的流量与压差
为冷流体进出口平均温度。
流体在管内做强制湍流,被加热状态,准数关联式的形式为:
可采
(6)
其中,
,
,
实验四 气汽对流传热综合实验报告
物性数据
可根据定性温度 查得。经计算可知,对于管内被加热的空气,普兰
特常数 变化不大,可认为就是常数,则关联式的形式简化为:
(7)
这样通过实验确定不同流量下的 与 ,然后用线性回归方法确定
3、 实验设备流程图
实验四 气汽对流传热综合实验报告
图 2 空气-水蒸气传热综合实验装置流程图 1-普通套管换热器;2-内插有螺旋线圈的强化套管换热器;3-蒸汽发生器;4-旋涡气泵;5-旁
路调节阀;6-孔板流量计;7-风机出口温度(冷流体入口温度)测试点; 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; 14-蒸汽上升主管路;15-加水口;16-放水口;17-液位计;18-冷凝液回流口
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传热综合实验实验内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)
传热综合实验实验数据记录与处理
1.原始数据记录表格
以下计算以次序1作为计算实例:
空气进口密度52310 4.510 1.2916t t ρ--=-⨯+=10-5*48.4 2 -4.5*10-3 *48.4+1.2916=1.053 kg/m 3;
空气质量流量m s2 =ρV=1.053*46.286/3600=0.0135kg/s ;
空气流速u=4V/(πd 2)=4*46.286/(3.14*0.02*0.02*3600)=40.95 m/s ; 空气定性温度(t 1+t 2)/2=(48.4+82.7)/2=65.55℃;
换热面积22A d l π== 3.14*0.016*1=0.0502m 2; 空气的比热 C p2=1005 J / (kg ℃);
对数平均温度 ()()1
2211221ln t T t T t T t T t m -----=
∆=33.001℃;
总给热系数 ()m
p t A t t c m K ∆-=1222=0.25933 W/(m 2·℃);
2.计算结果列表
密度52310 4.510 1.2916t t ρ--=-⨯+=10-5
*50.252
-4.5*10-3
*50.25+1.2916=1.09kg/m 3
流体粘度6235(210510 1.716910t t μ---=-⨯+⨯+⨯)
=6235(210*50.25510*50.25 1.716910----⨯+⨯+⨯) =1.96E-05 Pa ·s ; t=定性温度;
流体导热系数8252108100.0244t t λ--=-⨯+⨯+
=825210*50.25810*50.250.0244---⨯+⨯+= 0.0284 W/(m ·℃);
雷诺准数μ
ρ
du =
Re =0.016*7.19*1.09/1.96E-05=6397.63;
普兰特数 λ
μ
2Pr p c =
=(1005*1.96E-05)/ 0.0284=0.694;
理论值 α=4.08.0Pr Re 023.0d
λ=0.80.40.02840.023*6397.630.6940.016
=39.11 W/(m 2
·℃);
努赛尔数λ
αd
Nu =
= 39.11*0.016/0.0284=22.03。

八、实验结果与分析
1、冷流体给热系数实验计算值与理论值列表比较:
分析讨论:
1) 在对实验值与理论值进行比较得,在温度的较小时误差较大,随着
温度的升高,误差减小。

2)产生误差的原因:我组是接在另外一组后面进行实验的,可能是由于上组累积了一些污垢,而我们计算的时候没有把它计算在内。

同时我组的实验数据是从低流量到高流量测出,可能由于设备的温度没有下降就开始测量,可能导致误差比较大。

在做实验的时候,没有进行高端排气和低端排液,这些都会影响总给热系数。

2、实验数据图表
注:见附图1 思考题:
1、实验中冷流体和蒸汽的流向,对传热效果有何影响
答:无影响。

因为Q=αA△tm,不论冷流体和蒸汽是迸流还是逆流流动,由于蒸汽的温度不变,故△tm不变,而α和A不受冷流体和蒸汽的流向的影响,所以传热效果不变。

2、在计算空气质量流量时所用到的密度值与求雷诺数时的密度值是否一致?它们分别表示什么位置的密度,应在什么条件下进行计算。

答:不一致。

计算空气质量流量时所用到的密度值是冷流体进口温度下对应的密度;求雷诺数时的密度值时是冷流体进出口算术平均温度对应的密
度。

3、实验过程中,冷凝水不及时排走,会产生什么影响,如何及时排走冷凝水?如果采用不同压强的蒸汽进行实验,对α关联式有何影响?
答:冷凝水不及时排走,附着在管外壁上,增加了一项热阻,降低了传热速率。

在外管最低处设置排水口,若压力表晃动,则及时打开排冷凝水阀
门,让蒸汽压力把管道中的冷凝水带走。

在不同压强下测试得到的数
据,将会对α产生影响,因为PV=nRT,P与V是变量,P变化后T也随
之改变,T改变后,蒸汽进口处的温度就会改变,△tm也会改变。

心得:
1.本次实验的数据处理可以说是我处理过的实验数据中最繁琐的一次。

这里的数据我都先后分别用excel和计算器计算,几乎每个数据都要算两遍。

在计算过程中,我了解到处理数据的时候要注意有效数字的运算规则。

第一次算的时候,我用excel来计算,保留了许多的有效数字,最终画出的图像不是很理想,
后来我再次重新计算,使每个数据都保留两位有效数据,结果得到了现在的图像。

这次的实验让我明白正确处理数据对实验结果的影响是很大的。

2.在书写实验报告的过程中,我遇到了许多的问题。

它让我明白实验报告的书写时很不容易的,在书写过程中,我对实验的原理有了更深的印象,在通过翻阅书本来解决报告里遇到的问题,让我可以养成独立思考问题的习惯和解决问题的思维。

3.在做这个实验之前,我的知识只是建立在书本上,没有什么实践的经历。

通过这次的实验,我的动手能力得到了提高,让我可以理论知识结合我的理论知识实践,更好得掌握怎样测定总传热系数这个知识点。

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