传热系数的测定实验
实验４ 传热系数的测定实验
一、实验目的
⒈ 测定流体在套管换热器内作强制湍流时的对流传热系数i α。
⒉ 并将实验数据整理成准数关联式Nu=ARe m Pr 0.4形式，确定关联式中常数A 、m 的值。
⒊ 了解强化传热的基本理论和采取的方式。
二、实验原理
实验2-1 普通套管换热器传热系数及其准数关联式的测定
⒈ 对流传热系数i α的测定 根据牛顿冷却定律
i
m i
i S t Q ⨯∆=
α （4-1） 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；
m t ∆—冷热流体间的平均温度差，℃。
()()
2
21i i w m t t T t +-
=∆ （4-2）
式中：t i1，t i2—冷流体的入口、出口温度，℃；
ｔw —壁面平均温度，℃；
因为换热器内管为紫铜管，其导热系数很大，且管壁很薄，故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等，用t w 来表示，由于管外使用蒸汽，近似等于热流体的平均温度。
管内换热面积：
i i i L d S π= （4-3）
式中：d i —内管管内径，m ；
L i —传热管测量段的实际长度，m 。
由热量衡算式：
)(12i i pi i i t t c W Q -= （4-4）
其中质量流量由下式求得：
3600
i
i i V W ρ=
（4-5）
式中：V i —冷流体在套管内的平均体积流量，m 3 / h ； c pi —冷流体的定压比热，kJ / (kg ·℃)； ρi —冷流体的密度，kg /m 3。
c pi 和ρi 可根据定性温度t m 查得，2
2
1i i m t t t +=为冷流体进出口平均温度。
t i1，t i2， t w ， V i 可采取一定的测量手段得到。
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 =. （4-6）
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 物性数据λi 、c pi 、ρi 、μi 可根据定性温度t m 查得。
经过计算可知，对于管内被加热的空气，普兰特准数Pr i 变化不大，可以认为是常数，则关联式的形式简化为：
4.0Pr Re i m
i
i A Nu = （4-7）
这样通过实验确定不同流量下的Re i 与i Nu ，然后用线性回归方法确定A 和m 的值。
三、实验装置
⒈ 实验设备：
如图2-2所示，实验装置的主体是两根平行的套管换热器，内管为紫铜材质，外管为不锈钢管，两端用不锈钢法兰固定。
实验的蒸汽发生釜为电加热釜，内有2根2.5kW 螺旋形电加热器，用200伏电压加热（可由固态调压器调节）。
蒸汽上升管路，使用三通和球阀分别控制蒸汽进入两个套管换热器。
空气由XGB-2型旋涡气泵吹出，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，由另一端蒸汽出口自然喷出，达到逆流换热的效果。
⒉ 实验的测量手段 ⑴ 空气流量的测量
空气主管路由孔板与差压变送器和二次仪表组成空气流量计，孔板流量计为标准设
计，其流量计算式为：
080
.23t
t P
V ρ∆= （4-8）
图4-1 对流传热系数测定实验装置流程图
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－强化管入口温度计；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—强化管出口温度计；15—紫铜管；16—加水口；17—放水口；18—液位计；19—热点偶温度测量实验测试点接口；20—普通管入口温度计；21—普通管出口温度计
式中：P ∆—孔板流量计两端压差，KPa ；
t 0—流量计处温度（本实验装置为空气入口温度），℃； ρ0—t 0时的空气密度，kg/m 3。
由于被测管段内温度的变化，还需对体积流量进行进一步的校正：
2732730
t t V V m
t i ++⨯
= （4-9）
⑵ 温度的测量
实验采用铜-康铜热电偶测温，温度与热电势的关系为：
T(℃)=8.5009+21.25678×E(mv) （4-10）
图4-2 传热实验中冷流体进出口温度及壁温的测量线路图
四、实验方法
1.实验前的准备,检查工作.
(1) 向电加热釜加水至液位计上端红线处。
(2) 向冰水保温瓶中加入适量的冰水,并将冷端补偿热电偶插入其中。
(3) 检查空气流量旁路调节阀是否全开。
(4) 检查蒸气管支路各控制阀是否已打开。
保证蒸汽和空气管线的畅通。
(5) 接通电源总闸，设定加热电压，启动电加热器开关，开始加热。
2. 实验开始.
(1)一段时间后水沸腾,水蒸汽自行充入普通套管换热器外管，观察蒸汽排出口有恒量蒸汽排出，标志着实验可以开始。
(2) 约加热十分钟后,可提前启动鼓风机,保证实验开始时空气入口温度t i1 (℃)比较稳定。
(3) 调节空气流量旁路阀的开度,使压差计的读数为所需的空气流量值(当旁路阀全开时,通过传热管的空气流量为所需的最小值,全关时为最大值)。
(4)稳定5-8分钟左右可转动各仪表选择开关读取t1,t2,E值。
(注意：第1个数据点必须稳定足够的时间)
(5) 重复(3)与(4)共做7～10个空气流量值。
(6) 最小,最大流量值一定要做。
(7) 整个实验过程中,加热电压可以保持(调节)不变,也可随空气流量的变化作适当的调节。
3．转换支路，重复步骤2的内容，进行强化套管换热器的实验。
测定7～10组实验数据。
4．实验结束.
(1)关闭加热器开关。
(2) 过5分钟后关闭鼓风机,并将旁路阀全开。
(3) 切段总电源
(4) 若需几天后再做实验,则应将电加热釜和冰水保温瓶中的水放干净。
五、报告内容
Nu~Re的关系图。
⒈在双对数坐标系中绘制
4.0
Pr
⒉求出准数关联式中的m、A。
，并于普通管进行比较。
⒊测定流体在强化套管换热器的对流传热系数i
六、思考题
1．强化传热的途径有哪些？
2．本实验中壁面温度接近空气温度还是蒸汽温度？为什么？
七、实验结果
1．实验数据表
表1 普通管实验记录
表2 强化管实验记录
管内流量V(m3/h) 46.77 41.90 36.86 32.65 29.07 25.63 u(m/s) 44.64 39.99 35.18 31.16 27.74 24.46 传热量qc(W) 496.6 456.0 431.1 408.8 381.3 347.0 αi（W/m2·℃）201.51 186.90 171.75 157.29 143.71 129.40 Re 47312 42325 37513 33523 30012 26547
Nu 135.53 125.62 115.88 106.61 97.70 88.12
Nu0 99.63 91.50 83.43 76.55 70.34 64.03
Nu/Nu0 1.36 1.37 1.39 1.39 1.39 1.38 Nu/(Pr0.4) 156.6 145.1 133.9 123.2 112.9 101.8 2．实验结果图
图4-3 准数关联图。
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。
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。
综合传热系数的测定实验
3456序号 CpJ/kg ・A m 2- •cA/mP kg/nP Wp kg/s Pa-s/. w/nvReNr193456（二）实验原理 1. 准数方程空气在圆形直管中作湍流流动的给热准数方程:式中I —为管长，m ； d —为管径，m ：强制对流时，G 「可忽略：对气体而言，原子数相同（如单原子.双原子…）的气体Pr 为一常数，当丄>50其影响亦可忽略，故上式可写为：dVKRc ） 一般可写成 N it =ARc m其中A 为常数.= —，Rc =哑。
2 //2. 准数方程中齐参数的测定和计算（I ） a 值的讣算：空气传热膜系数a 可以通过测泄总传热系数（K ）进行测取。
K 与a 有下列关系：1 1 J 1—=—+ — + — K a 入 冷因管壁很薄，可将圆壁看成平壁。
这里因是空气，故不计污垢热阻，上式中?为黄铜管壁热传导的热阻，壁厚0.001米, 黄铜导热系数Q377（W/m ・k ）,故S/^.VX 10'6： \/a 2为蒸气冷凝膜的热阻，a 2=2X10*,故 1/处=5><103空气传热膜系数。
在100上下，热阻1/21X10乙 对比之下，上述两项热阻 均可忽略,即K*a°其测定方法可用牛顿冷却定律进行： Q = K S 汕 （1-5） 0 =匕久"岀"进）（16） (1-7)式中：Vs —空气体积流m 3/s （由流量计测取） P —流经流量计处的空气密度，kg/m\Nu = £(Re,Pr,G 屛)(1-1)(1-2)(1-3) (1-4)Cp-空气定压比热［J/kg・K］（可取于空气在101.3kPa下的数值）: g t出一空气进、出口温度，r：S—换热而积f m2> S = 7rdl<>本实验主要热阻在空气一侧，故〃值取管内径较为合理。
'”一（5）T—蒸汽温度，（2）N“和凡的计算(1-10)〃一管内径（m）：“一管内介质粘度，Pa・s。
换热器传热系数测定实验
换热器传热系数测定实验一.实验目的1.熟悉换热器性能的测试方法；2.了解不同结构换热器的结构特点以及性能差别；3.加深对换热器顺流、交叉流和逆流等流动方式时流体温度变化、换热能力的差别。
二.实验装置2.1实验装置的名称与组成实验装置名称：换热器综合试验台换热介质：热水－冷水实验装置的工作流程如图9.1所示。
1换热器2加热水箱3热水泵4流量计5冷水箱6冷水泵7转子流量计8换向阀门组9温度传感器图1 换热器综合试验台流程2.2 实验装置的用途换热器综合试验台主要用于各种间壁式液体－液体换热器的性能测试。
可测试的换热器型式为：壳管式换热器、套管式换热器、螺旋板式换热器、板式换热器、板翅式换热器等。
2.3 实验装置性能参数2.3.1 换热器换热面积壳管式换热器： 1.05 m2套管式换热器：0.45 m2螺旋板式换热器：0.65 m22.3.2 热水泵允许最高水温：＜80 ℃ 电 机： 220 V 120 W 2.3.3 冷水泵允许最低水温：＞0 ℃ 电 机： 220 V 120 W 2.3.4 流量计型 式：LZB 玻璃转子流量计 公称通径：10mm 测量范围：(4.44～44.4×10) m 3/s (16～160 l/h) 误 差： 台 数： 2 2.3.5 温度显示控制仪型 号： XTMD 传感器分度号：Cu50 测量范围： －50～99.9 ℃ 误 差： 0.5 ℃ 台 数： 2 2.3.6 电加热器功 率：7.5 kW三.实验原理由图 9.1，热流体的放热量： Q 1＝V h ρh C ph (t h1－t h2) (W) (9.1) 式中：V h －热流体的体积流量(m 3/s)； ρh －热流体的密度(kg/m 3)；C ph －热流体的定压比热容[J/(kg.℃)]； t h1 －热流体进入换热器时的温度(℃)； t h2 －热流体流出换热器时的温度(℃)。
冷流体的吸热量：Q 2＝V l ρl C pl (t l2－t l1) (W) (9.2)式中：V l －冷流体的质量体积流量(m 3/s)； ρl －冷流体的密度(kg/m 3)；C pl －冷流体的定压比热容[J/(kg.℃)]； t l2 －冷流体流出换热器时的温度(℃)； t l1 －冷流体进入换热器时的温度(℃)。
传热膜系数测定实验
Q WC p (t2 t1 ) / 3600
空气的体积流量由孔板流量计侧得
式中
Vs 26.2p 0.54
p --------孔板流量计降 kPa Vs ---------空气流量， m3 / h
三、装置和流程图
-2-
化工原理实验—传热膜系数测定
四、实验步骤 1、 实验开始前，先熟悉配电箱各按钮与设备的对应关系，
Q = 428.34 110.62
Atm 3.14 0.0201.25
Nu d 110.62 0.020 78.48
0.0282
W·m-2·K-1
-5-
化工原理实验—传热膜系数测定
Re
4qm d
4mVs 3600 d
4 1.0955 1.85 3600 3.14 0.020 0.1957 104
50066.0
六 实验结果分析 根据实验数据用 origin 做图如下：
上图显示了在双对数坐标下强化传热前后所得到的结果，为 两条斜率基本相同而截距不同的直线
1.强化传热前拟合结果 m=0.76804 logA= -1.64768
Nu 0.022 Re0.77 Pr0.4
-6-
化工原理实验—传热膜系数测定
线行任取一点即可求得系数 A
A Nu Pr0.4 Rem
对于关联方程，首先要有 Nu,Re, Pr数据组，其定义分别为
牛顿冷却定理
Re du
Pr C p
Q Atm
Nu d
式中 ： Q ——单位时间传热量， W； α——总传热系数，W/m2·K； A——传热面积，m2； tm——平均温差，K 或 oC。
这次的实验数据由计算机直接读出，准确性大大提高； 因为所有数据都由程序读出，实验过程也大大简化，我们动 手的步骤很少。数据由 origin 采用最小二乘法完成处理， 实验结果与理论公式符合得很好。希望在以后的实验中更多 地采用计算机读取数据，这样数据读取准确、记录方便，对 于后来的数据处理有很大的好处，也使实验结果更佳符合理 论公式。
列管式换热器传热系数的测定实验报告
CB-4列管式换热实验报告一、实验目的1. 测定列管换热器的总传热系数。
2. 考察流体流速对总换热系数的影响。
3. 比较并流流动传热和逆流流动传热的特点二、实验原理在工业生产过程中，大量情况下，冷、热流体系通过固体壁面（传热元件）进行热量交换，称为间壁式换热。
如图(4－1)所示，间壁式传热过程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所组成。
达到传热稳定时，有()()mp p t KA t t c m T T c m Q ∆=-=-=12222111 （1-1）式中：Q － 传热量，J / s ；m 1 － 热流体的质量流率，kg / s ； c p 1 － 热流体的比热，J / (kg ∙℃)； T 1 － 热流体的进口温度，℃； T 2 － 热流体的出口温度，℃； m 2 － 冷流体的质量流率，kg / s ； c p 2 － 冷流体的比热，J / (kg ∙℃)； t 1 － 冷流体的进口温度，℃； t 2 － 冷流体的出口温度，℃；K － 以传热面积A 为基准的总给热系数，W / (m 2 ∙℃)； m t ∆－ 冷热流体的对数平均温差，℃；Tt图4－1间壁式传热过程示意图热、冷流体间的对数平均温差可由式（4—2）计算，()()12211221ln t T t T t T t T t m -----=∆ （1-2）列管换热器的换热面积可由式（1—3）算得，dL n A π⋅= （1-3）其中，d 为列管直径（因本实验为冷热流体强制对流换热，故各列管本身的导热忽略，所以d 取列管内径），L 为列管长度，n 为列管根数，以上参数取决于列管的设计，详见下文附表。
由此可得换热器的总给热系数，mt A QK ∆=（1-4） 在本实验装置中，为了尽可能提高换热效率，采用热流体走管内、冷流体走管间形式，但是热流体热量仍会有部分损失，所以Q 应以冷流体实际获得的热能测算，即)(12222t t C V Q p -=ρ （1-5）则冷流体质量流量m 2已经转换为密度和体积等可测算的量，其中2V 为冷流体的进口体积流量，所以2ρ也应取冷流体的进口密度，即需更具冷流体的进口温度（而非定性温度）查表确定。
实验三 传热系数K和给热系数α的测定
实验三 传热系数K 和给热系数α的测定一、 实验目的1. 了解间壁式传热元件和给热系数测定的实验组织方法；2. 学会给热系数测定的试验数据处理方法；3. 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。
二、实验原理在工业生产中，间壁式换热器是经常使用的换热设备。
热流体借助于传热壁面，将热量传递给冷热体，以满足生产工艺的要求。
影响换热器传热速率的参数有传热面积、平均温度差和传热系数三要素。
为了合理选用或设计换热器，应对其性能有充分的了解。
除了查阅文献外，换热器性能实测是重要的途径之一。
传热系数是度量换热器性能的重要指标。
为了提高能量的利用率，提高换热器的传热系数以强化传热过程，在生产实践中是经常遇到的问题。
列管换热器是一种间壁式的传热装置。
冷热液体间的传热过程是由热流体对壁面的对流传热、间壁的热传导、以及壁面对冷流体的对流传热这三个传热子过程组成，其所涉及的热量衡算为：1212()()()()h h w c c w mw w Q KA T t Q A T t Q A t t A Q t t ααλδ=-=-=-=- 1122111w w w w h h m c c T t t t t t T tQ A A A KA δαλα----==== 1h h m c cK A A A A A A δαλα=++在所考虑的这个传热过程忠，所涉及的参数共有13个，采用因次分析方法 ：π=13-4=9个无因次数群。
该方法的基本处理过程是将研究的对象分解成两个或多个子过程 。
即：12(,)K f αα≈分别对α1、α2进行研究：1111111(,,,,,)p f d u c αρμλ=无因次处理得：0(,)Re Pr p b c c d du f Nu a μαρλμλ=→= 1）传热系数K 的实验测定热量衡算式：21()c c pc Q q c t t ρ=- 传热速率式：m Q KA t =∆ 其中：12211221()()lnm T t T t t T t T t ---∆=--两式联立，得：21()c c pc mq c t t K A t ρ-=∆2）给热系数α的实验测定热量衡算式：21()c c pc Q q c t t ρ=- 传热速率式： c mc Q A t α=∆ 其中：2121()()lnw w mc w w t t t t t t t t t ---∆=--下上上下两式联立，得：21()c c pc c mcq c t t A t ρα-=∆三、实验装置及流程图本实验选用空气作为冷流体 华理是冷却水，水蒸汽作为热流体。
换热器的操作及传热系数的测定实验报告
换热器的操作及传热系数的测定实验报告换热器是一种用于传递热量的设备，常用于工业生产中的加热、冷却和废热利用等方面。
换热器的基本结构包括热交换管路、壳体、传热管束、挂板、密封装置、支撑装置、进出口法兰等部分。
换热器的工作原理是通过将两种流体分别在管束和壳体中流动，使它们在壳体内接触并交换热量，从而达到加热或冷却的目的。
其中一种流体在管束内流动，称为管束流体；另一种流体在壳体内流动，称为壳体流体。
管束流体和壳体流体之间的热量传递是通过管壁进行的。
2.换热器传热系数的测量方法和计算公式换热器传热系数是评价换热器传热性能的重要指标，它是指单位面积换热器传递的热量与传热面积和传热温差的比值。
传热系数的测量方法主要有实测法、计算法和综合法，其中实测法是最常用的一种方法。
实测法的基本思路是通过实验来测定换热器的传热系数。
具体测量步骤如下：(1)将待测流体进入传热侧管束，另一侧进入冷却水，调节流量和温度，使达到稳定状态；(2)测量进出口流量和温度，根据能量守恒原理计算出管束流体的热量传递量；(3)根据壳侧冷却水的温升和流量，计算出壳侧的热量传递量；(4)根据了解的流体物理性质和实验数据，计算出传热系数。
传热系数的计算公式如下：α = Q/(SΔT)其中，α为传热系数，单位为W/(m2·K)；Q为单位时间内传递的热量，单位为W；S为传热面积，单位为m2；ΔT为传热温差，单位为K。
三、实验设备和材料1.换热器2.温度计3.流量计4.水泵5.电源6.水槽7.热交换介质8.计算机四、实验步骤1.准备工作(1)检查实验设备是否完好无损，如有损坏应及时修理；(2)检查实验室环境是否符合实验要求；(3)将实验设备接通电源并进行预热。
2.操作换热器(1)将加热介质进入传热侧管束，另一侧进入冷却水；(2)打开水泵，调节流量和温度，使达到稳定状态；(3)测量进出口流量和温度。
3.传热系数的测量和计算(1)根据实验数据计算出传热系数。
最新空气-蒸汽传热系数测定实验_实验报告
最新空气-蒸汽传热系数测定实验_实验报告实验目的：1. 掌握空气-蒸汽传热系数的测定方法。
2. 理解传热系数在热交换过程中的作用和意义。
3. 学习并应用相关的传热理论和实验技术。
实验原理：本实验采用稳态法，通过测定空气和蒸汽在一定条件下的传热情况，来确定空气-蒸汽的传热系数。
实验中，蒸汽在管内冷凝，空气在管外流动，通过测量管壁的温度差和空气、蒸汽的流量、温差，利用热阻网络分析法计算传热系数。
实验设备：1. 空气-蒸汽传热系数测定装置。
2. 温度传感器和数据采集系统。
3. 流量计。
4. 蒸汽发生器。
5. 冷凝水收集器。
6. 计时器。
实验步骤：1. 启动蒸汽发生器，预热系统至稳定状态。
2. 调节空气流量，使其达到预定值。
3. 打开冷凝水收集器，确保冷凝水顺利排出。
4. 记录蒸汽和空气的进出口温度，以及环境温度。
5. 每隔一定时间（如5分钟）记录一次温度数据，至少进行三次测量。
6. 根据温度数据计算传热系数。
7. 改变空气流量，重复步骤2-6，获取不同流量下的数据。
8. 使用热阻网络分析法，结合实验数据，计算不同工况下的空气-蒸汽传热系数。
数据处理与分析：1. 利用测得的温度差和已知的物性参数，计算热传递的总热阻。
2. 通过热阻网络分析，分离出空气边界层热阻和管壁热阻。
3. 根据牛顿冷却定律，计算空气-蒸汽的传热系数。
4. 绘制传热系数与空气流速的关系图。
5. 分析不同流速对传热系数的影响，并与理论值进行比较。
实验结果：1. 列出不同空气流速下的传热系数测定值。
2. 展示传热系数随空气流速变化的趋势图。
3. 通过对比分析，验证实验结果的准确性和可靠性。
结论：本实验通过测定不同空气流速下的空气-蒸汽传热系数，验证了传热系数与流体流速之间的关系。
实验结果表明，随着空气流速的增加，传热系数有所提高，这与预期的传热强化现象一致。
实验数据与理论预测相吻合，证明了实验方法的有效性和准确性。
通过本次实验，加深了对传热原理的理解，并提高了实验操作技能。
墙体材料传热系数测定试验
热箱法是基于一维稳态传热的原理，在试件两 侧的箱体（热箱和冷箱）内，分别建立所需的
温度、风速和辐射条件，达到稳定状态后，测
量空气温度、试件和箱体内壁的表面温度及输 入到计量箱的功率，就可以根据公式（1）计 算出试件的热传递性质——传热系数——K。 公式如下：
鼻锥
试 Q件 5框 架
QQ4 2
Q3
QP QP
Q 1Q 1
冷 冷箱 箱 试 试件 件
周边绝热
3.试验器材选择
▪ 计量箱，防护箱，冷箱；半导体热传感器， 试件，加热器，热箱导流板；
4.试验步骤
▪ 1）如图一安装好试验装置 ▪ 2）检查试验装置是否安装正确，结合是否严实； ▪ 3）记下热箱和冷箱的起始空气温度Ti。；Te。； ▪ 4）对标准试件进行标定，得出Q2;Q3大致范围； ▪ 5）打开电源开关，打开加热器加热，令其加热5分钟
（300S）关闭加热开关（由于传热时效，可令其热箱温 度升到最高点在记录，得出热箱和冷箱的两侧温度）按 其公式 ▪ Q’=K’*（t1 —t2)* A ; Q2+Q3=Qp—Q’ ▪ 6）令其加热功率P=P*300；（P为每秒功率 J/S);
▪ 7）拆下标件安装上需测试试件，如果认为其拆除与安 装时热箱和冷箱壁面均无热流损失，安装好经检查确认 后记下此时两侧温度；
1. 测量方法的选择
▪ K—传热系数的测定一直较少，主要是其K 受对流传热系数影响，故而不好测定，查 阅资料可知，热箱法为比较成熟的热工测 量方法，且有少部分用于测量K，故选择 热箱法
2 热箱安装步骤
具体参看热箱使用说明书。不同的厂家生 产的热箱构造基本一样，但有些同时还会 附有数据记录仪器和处理打印等功能。