传热系数测定实验报告

传热系数测定实验报告

一、实验目的。

本实验旨在通过测定不同材料的传热系数,探究不同材料在传热过程中的特性,为工程应用提供参考数据。

二、实验原理。

传热系数是描述材料传热特性的重要参数,通常用λ表示。传热系数的大小与

材料的导热性能有关,一般情况下,金属材料的传热系数较大,而绝缘材料的传热系数较小。实验中,我们将利用热传导定律,通过测定不同材料在传热过程中的温度变化,来计算传热系数。

三、实验材料和仪器。

1. 实验材料,铝板、铜板、塑料板。

2. 实验仪器,热导率测定仪、温度计、加热装置。

四、实验步骤。

1. 将铝板、铜板和塑料板分别放置在热导率测定仪上,并将加热装置加热至一

定温度。

2. 记录不同材料在加热过程中的温度变化,利用温度计测量不同位置的温度,

并记录数据。

3. 根据实验数据,利用热传导定律计算不同材料的传热系数。

五、实验数据和结果分析。

经过实验测定和数据处理,得到铝板、铜板和塑料板的传热系数分别为λ1、

λ2、λ3。通过对比分析,得出不同材料的传热特性。结果显示,铝板的传热系数

较大,表明铝板具有良好的导热性能;而塑料板的传热系数较小,表明塑料板的绝缘性能较好。

六、实验结论。

通过本次实验,我们成功测定了不同材料的传热系数,并得出了相应的结论。

传热系数的大小对材料的传热特性有着重要影响,对于工程应用具有重要意义。本实验结果可为工程设计和材料选择提供参考依据。

七、实验总结。

本次实验通过测定不同材料的传热系数,探究了不同材料在传热过程中的特性。在实验过程中,我们注意到了实验操作的细节和数据处理的方法,这对于实验结果的准确性和可靠性具有重要意义。同时,我们也意识到了传热系数对材料性能的重要影响,这对于工程应用具有一定的指导意义。

八、致谢。

在此,特别感谢实验指导老师对本次实验的指导和支持。同时也感谢实验室的

同学们在实验过程中的合作与帮助。

以上为本次实验的全部内容,谢谢阅读。

总传热系数的测定实验报告

实验二:总传热系数的测定 一、实验目的 1、了解换热器的结构与用途; 2、学习换热器的操作方法; 3、掌握传热系数k计算方法; 4、测定所给换热器的逆流传热系数k。 二、实验原理 在工业生产过程中冷热流体通过固体壁面(传热元件)进行热量传递,称为间壁式换热。间壁式换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三部分组成。本实验热流体采用饱和蒸汽走壳程,冷流体为空气走管程。 当传热达到稳定时,总传热速率与冷流体的传热速率相等时, 而即为, 综上可得,其中。 T --- 热流体; t --- 冷流体; V --- 冷流体进口处流量计读数; ---冷流体平均温度下的对应的定压比热容; ρ --- 冷流体进出口平均温度下对应的密度. 三、实验设备及流程 1、实验设备

传热单元实验装置(换热器、风机、蒸汽发生器) ,整套实验装置的核心是一个套管式换热器,它的外管是一根不锈钢管,内管是一根紫铜管。根据紫铜管形状的不同,我们的实验装置配有两组换热器,一种是普通传热管换热器,另一种是强化传热管换热器,本实验以普通传热管换热器为例,介绍总传热系数的测定。 2、实验流程 来自蒸汽发生器的水蒸气从换热器的右侧进入换热器的不锈钢管。而来自风机的冷空气从换热器的左侧进入换热器的紫铜管,冷热流体通过紫铜管的壁面进行传热。冷空气温度升高而水蒸汽温度降低,不凝气体和冷凝水通过疏水阀排出系统,而冷空气通过风机的右侧排出装置。 四、实验步骤 需测量水蒸气进口温度,出口温度,冷空气进口温度,出口温度,冷空气的体积流量以及紫铜管的长度及管径。前四项通过仪表读数可获得,冷空气进口温度可以由另外一块仪表盘读数计算可获得。紫铜

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 1 2 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; 3 5—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

对流传热系数测定实验报告

对流传热系数测定实验报告 对流传热系数测定实验报告 引言: 热传导是物质内部传递热量的方式之一,而对流传热则是指通过流体介质传递热量的过程。对流传热系数是描述该过程的重要参数之一。本实验旨在通过测定实验方法,确定对流传热系数,并探讨其影响因素。 实验装置和方法: 实验装置主要包括一个加热器、一个冷却器、一个测温仪和一根试管。首先,将试管一端与加热器相连,另一端与冷却器相连。然后,在试管内部加入一定量的流体介质,如水。接下来,将加热器加热至一定温度,同时使用测温仪测量试管内部和外部的温度。通过记录试管内外温度的变化,可以计算出对流传热系数。 实验结果和分析: 通过实验测量,我们得到了一组温度数据,并利用这些数据计算出了对流传热系数。然后,我们将对流传热系数与其他因素进行分析。 首先,我们探讨了流体介质的影响。我们使用了不同流体介质进行实验,并比较了它们的对流传热系数。结果表明,不同流体介质的传热性能存在差异。例如,水的对流传热系数要大于油的对流传热系数。这是因为水的热导率较高,能够更快地传递热量。而油的热导率较低,传热速度较慢。 其次,我们研究了流体流速的影响。我们调节了流体流速,并测量了对流传热系数的变化。结果显示,随着流速的增加,对流传热系数也会增加。这是因为流体流速的增加会增加流体与试管壁之间的接触面积,从而增加传热效率。

此外,我们还考察了试管的材料对对流传热系数的影响。我们使用了不同材料的试管进行实验,并比较了它们的对流传热系数。结果显示,不同材料的试管对对流传热系数有一定的影响。例如,金属试管的对流传热系数要大于玻璃试管的对流传热系数。这是因为金属具有较高的热导率,能够更好地传递热量。结论: 通过本实验,我们成功地测定了对流传热系数,并分析了其影响因素。实验结果表明,流体介质、流体流速和试管材料都会对对流传热系数产生影响。在实际应用中,我们可以根据这些影响因素来选择合适的流体介质、控制流速和选择合适的材料,以提高传热效率。 然而,本实验还存在一些局限性。首先,实验中使用的装置和方法可能存在一定的误差。其次,实验结果可能受到环境条件的影响。因此,在进行实际应用时,需要综合考虑各种因素,并进行合理的修正和调整。 总之,对流传热系数的测定是研究传热过程的重要内容之一。通过本实验,我们不仅成功地测定了对流传热系数,还深入探讨了其影响因素。这对于提高传热效率、优化传热设备具有重要的理论和实际意义。

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)

空气对流传热实验报告准数

空气对流传热实验报告准数 篇一:传热实验指导 实验一传热实验 一、实验目的 1、学习总传热系数及对流传热系数的测定方法; 2、利用测定的对流传热系数,检验通用的给热准数关联式; 3、应用传热学的概念和原理去分析强化传热过程等问题。 二、实验任务 测定空气在圆形光滑直管中作湍流流动时对流传热准数关联式。 三、实验原理 1、无相变时,流体在圆形直管中强制对流时的给热系数(亦称对流传热系数)的关联式为 (1) Nu? ?d? 对空气而言,在较大的温度和压力范围内Pr准数实

际上保持不变,取Pr=0.7。因流体被加热,故取b=0.4,Prb为一常数,则上式可简化为: ( 将上式两边取对数得: )(2) (3) 上式中 ~ 作图为一直线。实验中改变空气的流速以改变值,同时根据牛顿冷 却定律求出不同流速下的给热系数a ,得出数Nu和数Re之间的函数关系,由式(3)确定出式中的系数A与指数a。 2、根据传热速率方程: Q?KS?tm 当管壁很薄时,可近似当成平壁处理。且由于管壁材料为黄铜,导热系数大,可以忽略管壁传导热阻。又因为在该传热实验中,空气走内管,蒸气走外管。?《i?o因此,对流传热系数?i≈K。

?i? Q?tm?Si (4) 式中:?i—管内流体对流传热系数,W/(m2?℃); Q—管内传热速率,W; Si—管内换热面积,m2; ?tm—内壁面与流体间的温差,℃。 3、在套管换热器中传热达稳定后,根据牛顿冷却定律和热衡算式有如下的关系: Q?WmCpm(t2?t1)(6)其中质量流量由下式求得: Vm?m3600 Wm? 式中:Q:传热速率, W;Vm:空气的体积流量, m3/s; ρm:空气的密度, kg/m3; :空气的平均比热, J/kg×℃; t1:空气的进口温度, ℃;t2:空气的出口温度, ℃;Δtm:内管管壁与空气温差的对数平均值 (5) 式中T 为内管管壁的温度, ℃。 t1,t2 —空气的入口、

传热系数测定实验报告

传热系数测定实验报告 一、实验目的。 本实验旨在通过测定不同材料的传热系数,探究不同材料在传热过程中的特性,为工程应用提供参考数据。 二、实验原理。 传热系数是描述材料传热特性的重要参数,通常用λ表示。传热系数的大小与 材料的导热性能有关,一般情况下,金属材料的传热系数较大,而绝缘材料的传热系数较小。实验中,我们将利用热传导定律,通过测定不同材料在传热过程中的温度变化,来计算传热系数。 三、实验材料和仪器。 1. 实验材料,铝板、铜板、塑料板。 2. 实验仪器,热导率测定仪、温度计、加热装置。 四、实验步骤。 1. 将铝板、铜板和塑料板分别放置在热导率测定仪上,并将加热装置加热至一 定温度。 2. 记录不同材料在加热过程中的温度变化,利用温度计测量不同位置的温度, 并记录数据。 3. 根据实验数据,利用热传导定律计算不同材料的传热系数。 五、实验数据和结果分析。 经过实验测定和数据处理,得到铝板、铜板和塑料板的传热系数分别为λ1、 λ2、λ3。通过对比分析,得出不同材料的传热特性。结果显示,铝板的传热系数

较大,表明铝板具有良好的导热性能;而塑料板的传热系数较小,表明塑料板的绝缘性能较好。 六、实验结论。 通过本次实验,我们成功测定了不同材料的传热系数,并得出了相应的结论。 传热系数的大小对材料的传热特性有着重要影响,对于工程应用具有重要意义。本实验结果可为工程设计和材料选择提供参考依据。 七、实验总结。 本次实验通过测定不同材料的传热系数,探究了不同材料在传热过程中的特性。在实验过程中,我们注意到了实验操作的细节和数据处理的方法,这对于实验结果的准确性和可靠性具有重要意义。同时,我们也意识到了传热系数对材料性能的重要影响,这对于工程应用具有一定的指导意义。 八、致谢。 在此,特别感谢实验指导老师对本次实验的指导和支持。同时也感谢实验室的 同学们在实验过程中的合作与帮助。 以上为本次实验的全部内容,谢谢阅读。

对流传热系数的测定实验报告

对流传热系数的测定实验报告 对流传热系数的测定实验报告 一、引言 热传导是物质内部热量传递的一种方式,而对流传热是物质表面与流体之间热量传递的一种方式。对流传热系数是衡量对流传热能力的重要参数,它与流体性质、流动状态、表面特性等因素密切相关。本实验旨在通过测定不同流体在不同流动状态下的对流传热系数,探究其变化规律。 二、实验装置和方法 实验装置主要包括热传导仪、热电偶、温度计、流量计等。在实验过程中,我们选择了水和空气作为流体介质,分别进行了静止状态和流动状态下的测定。 三、实验结果与分析 1. 静止状态下的测定 首先,我们将热传导仪放入水中,使其温度稳定在一定值。然后,通过热电偶和温度计测定水的表面温度和流体温度。根据实验数据,我们计算得到了水的对流传热系数。 接着,我们将热传导仪放入空气中,同样进行了温度测定。通过对比水和空气的对流传热系数,我们发现空气的对流传热系数要远小于水的对流传热系数。这是因为水的导热性能较好,能够更有效地传递热量。 2. 流动状态下的测定 接下来,我们改变了实验装置,使流体产生流动。通过调节流量计和阀门,我们控制了水的流速,并进行了温度测定。根据实验数据,我们计算得到了不同流速下的对流传热系数。

通过对比不同流速下的对流传热系数,我们发现随着流速的增加,对流传热系数也随之增加。这是因为流速的增加会增加流体与表面的接触面积,从而增加热量传递的效率。 四、实验误差分析 在实验过程中,由于设备精度和操作技巧等因素的限制,可能会引入一定的误差。例如,温度测量时由于热电偶的位置不准确或者温度计的示数偏差,都会对最终的结果产生影响。 此外,实验中还存在着一些难以控制的因素,比如流体的湍流程度、表面粗糙度等。这些因素的变化也会对对流传热系数的测定结果造成一定的影响。五、实验结论 通过本实验的测定,我们得出了以下结论: 1. 对流传热系数与流体介质的性质密切相关,导热性能较好的介质对流传热系数较大。 2. 对流传热系数与流体流动状态有关,流速的增加会使对流传热系数增加。 3. 实验结果可能存在一定的误差,需要综合考虑多个因素进行分析。 六、实验改进建议 为了提高实验结果的准确性,我们可以采取以下改进措施: 1. 提高温度测量的精度,确保热电偶和温度计的准确性。 2. 控制实验环境的稳定性,减少外界因素对实验结果的影响。 3. 在测定过程中,尽量减小流体的湍流程度,以提高测定结果的可靠性。 七、总结 通过本次实验,我们深入了解了对流传热系数的测定方法和影响因素。实验结

传热实验实验报告-传热实验报告

传热实验 一、实验目的 1、了解换热器的结结构及用途。 2、学习换热器的操作方法。 3、了解传热系数的测定方法。 4、测定所给换热器的传热系数K。 5、学习应用传热学的概念和原理去分析和强化传热过程,并实验之。 二、实验原理 根据传热方程Q=KA△tm,只要测得传热速率Q,冷热流体进出口温度和传热面积A,即可算出传热系数K。在该实验中,利用加热空气和自来水通过列管 式换热器来测定K,只要测出空气的进出口温度、自来水进出口温度以及水和空 气的流量即可。 在工作过程中,如不考虑热量损失,则加热空气释放出的热量Q1与自来水 得到的热量Q2应相等,但实际上因热损失的存在,此两热量不等,实验中以Q2 为准。 三、实验流程和设备 实验装置由列管换热器、风机、空气电加热器、管路、转子流量计、温度计等组成。空气走管程,水走壳程。列管式换热器的传热面积由管径、管数和管长进行计算。 实验流程图: 水进口 转子流量计空气进口 温度计 温度计 列管式 换热器 转子 流 量计 温度计 温度计风机 调节阀空气电 加热器 传热系数K测定实验流程图

四、实验步骤及操作要领 1、熟悉设备流程,掌握各阀门、转子流量计和温度计的作用。 2、实验开始时,先开水路,再开气路,最后再开加热器。 3、控制所需的气体和水的流量。 4、待系统稳定后,记录水的流量、进出口温度,记录空气的流量和进出口温度,记录设备的有关参数。重复一次。 5、保持空气的流量不变,改变自来水的流量,重复第四步。 6、保持第4步水的流量,改变空气的流量,重复第四步。 7、实验结束后,关闭加热器、风机和自来水阀门。 五、实验数据记录和整理 1、设备参数和有关常数 换热流型错流;换热面积0.4㎡ 2、实验数据记录 序号风机出口 压强mH2O 空气流量 读数m3/h 空气进口温 度℃ 空气出口温度℃ 水流量 L/h 水进口温度℃水出口温度℃ 11.61611029.28018.921.9 21.61611029.48018.921.9 11.61611029.96018.922.4 21.61611029.96018.922.3 11.61611031.92019.024.8 21.61611032.02019.024.9 11.61111029.62019.123.0 21.61111029.62019.023.0 11.6611027.82019.021.3 21.6611027.82019.021.3 3、数据处理 序号空气流 量 m3/s 水流 量 kg/s 水的算 术 平均 温 度℃ 水的比热 容J/ (kg·℃) 传 热 速 率 J/s 对数 平均 温度 △tm 换 热 面 积 m2 传热系 数 KW/m2K K的平 均 值W/m2K 10.00440.022220.404183278.86736.24790.419.2333 20.00440.022220.404183278.86736.48160.419.1101 19.1717

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;

实验报告二:对流传热系数及准数关联式常数的测定

对流传热系数及准数关联式常数的测定实验报告 1.前言 研究表明,加入到换热器换热管中的扰流子添加物可以使换热管内流动的液体产生明显的螺旋运动。换句话说,在换热器换热管中加入扰流子添加物,就相当于在换热器换热管中加入空隙率ε≥95%的多孔体,当换热器换热管中流动的液体流经这些扰流子添加物以后,流道内将产生明显的弥散流动效应,在低雷诺数下(Re≥300),由于弥散流动的促进,使换热器换热管中的液体转变为湍流。湍流状态的流动液体其总热阻是所有流态液体中最小的,由于换热器换热管中湍流状态的流动液体热阻非常小,所以,换热器的传热系数(K)值将大大增加。在高的传热系数(K)值状态下,换热器中扰流子强化传热的效果就会非常明显。 当然换热器中的扰流子对流经换热管的不同介质,其强化传热的效果是有区别的。并且,换热管内扰流元件的形状和在传热面上的安装方法,对传热和流阻都有影响,一般可通过实验确定其最佳形式。例如试验表明:在管道的全长填满螺旋形金属丝与间断设置螺旋圈相比,后者在传热性能不变时可减小流阻。 关于扰流子强化传热的原理,还有许多其它见解,有的专家认为扰流子强化传热是基于加大了传热面积和粗糙度,这无疑是正确的。但试验表明,即使不紧贴壁面安装,则轴向固定在流道中心的扰流子也能使α值加大,有人解释为填充物能产生持续不断的涡流,并沿流向产生一个中心旋转流,在离心力的影响下使管中心的流体与壁面边界层流体充分混合。从而减薄了边界层,强化了传热。总的看,有关扰流子强化传热的理论还不完备和一致,一些数据仅来自实验,有待于更多的科研人员开发和利用。 在换热器换热管中加扰流子添加物,最明显的特点就是大大增强了换热管内侧的换热系数。试验表明,在换热器换热管中加扰流子添加物,换热管内侧换热系数可比光管提高3.5倍以上。 扰流子强化传热除了减少金属消耗,它还可以提高工厂热能利用效率,降低能耗。目前,一些设计追求高热强度,而管壳式换热器由于传热效率低,设计中采用的主要手段是选择提高对数平均温差,这要导致能耗的大幅度增加。以炼油厂常减压装置为例,传热温差为60℃,以热—冷流体260~200℃计算,传热占热流21.5%,如果将温差降至33℃,传热损可降至10%采用扰流子强化传热的换热器,在保证换热强度不变的情况下,可以显著降低传热温差,从而降低了热损更好地实现能级匹配,达到节能降耗的目的。 采用扰流子强化传热,另一优点就是可有效地抑制污垢的生成。结垢是换热器非常棘手的问题。污垢使传热效率下降,它的导热性能差,只有钢的1/30~1/50。对碳钢管油冷却器,当水垢厚度达到2mm时,将比新制无垢时的运行效率下降30%。美国传热研究公司对换热器的污垢问题进行了多年的研究,发现污垢的形成、生长,主要与介质温度和流速有关,介质温度越高,介质与壁面温差越大,流速越低,越易形成污垢。为了消除管侧污垢,国外一些厂家通过提高管内流速(V=2~3m/s),但这带来过高的压降,能耗很大。采用扰流子强化传热的换热器,设备管侧的污垢显著减少。首先,由于流体的弥散流动,介质的温度梯度较小,抑制了污垢的形成、生长;其次,由于弥散流紊动度很高(扰流子强化相当于静态搅拌器),流体中的杂质不易沉积成垢。 使用扰流子强化传热换热器的清洗十分方便。短时期清洗时,可不抽出强化元件,用水速为V>0.8m/s的清洗水冲刷管程即可。实验表明。当水速达到0.8m/s时,水流将产生强烈的弥散涡流,对管壁有很强的冲刷效应。因此,可以比较干净地除掉扰流子及管壁上的垢物。如果长时间运行后清洗,可抽出强化元件,分别清洗扰流子与管壁,这也很便于实施。

空气对流传热系数的测定实验报告

空气对流传热系数的测定实验报告 空气对流传热系数的测定实验报告 引言: 传热是物质内部或不同物质之间的热量传递过程。在工程和科学领域中,对流 传热是一种常见的传热方式。对流传热系数是描述流体对流传热能力的物理量,对于研究和应用热传导、换热器设计等方面具有重要意义。本实验旨在通过测 定空气对流传热系数,探究对流传热的规律和机制。 实验装置和方法: 实验所需的装置包括一个加热器、一个温度计、一个风扇和一根长而细的金属棒。首先,将金属棒的一端插入加热器中,确保其与加热器接触良好。然后, 将风扇放置在金属棒的另一端,并将其打开。接下来,使用温度计测量金属棒 不同位置的温度,并记录下来。 实验过程和结果: 在实验开始时,我们先调节加热器的温度,使其保持在一个恒定的值。然后, 使用温度计分别测量金属棒的不同位置的温度。我们将测得的温度数据记录在 表格中,并根据测得的温度差值计算出空气对流传热系数。 通过对实验数据的分析,我们发现金属棒的温度随着距离加热器的距离逐渐降低。这是因为加热器提供的热量通过金属棒向外传递,而空气对流传热是主要 的传热方式。随着距离的增加,空气对流传热的效果逐渐减弱,导致温度下降。根据测得的温度数据,我们使用经验公式计算了空气对流传热系数。经过计算,我们得到了不同位置的空气对流传热系数的数值。这些数值与理论值进行对比,发现它们基本上是一致的,验证了我们的实验结果的准确性。

讨论和结论: 通过本次实验,我们成功测定了空气对流传热系数,并验证了实验结果的准确性。空气对流传热系数的测定对于工程和科学领域中的热传导和换热器设计等方面具有重要意义。 然而,本实验也存在一些局限性。首先,我们只使用了一个加热器和一个风扇进行实验,这可能导致实验结果的一定偏差。其次,我们没有考虑其他可能影响对流传热的因素,如湿度和压力等。 为了进一步提高实验的准确性,可以使用更多的加热器和温度计进行测量,以获得更多的数据。此外,可以在实验中引入其他因素,如湿度和压力的测量,以更全面地了解对流传热的规律和机制。 总之,本次实验通过测定空气对流传热系数,深入研究了对流传热的规律和机制。实验结果验证了空气对流传热系数的准确性,并为工程和科学领域中的热传导和换热器设计等方面提供了参考依据。通过进一步改进实验装置和方法,可以进一步提高实验的准确性和可靠性。

空气蒸汽对流传热系数的测定实验报告

空气蒸汽对流传热系数的测定实验报告 实验目的:测定空气中的蒸汽对流传热系数,了解其在热传导过程中的特性和规律。 实验原理: 空气中的热传导有两个主要的途径,即对流传热和辐射传热。在大气压力下,空气中 的蒸汽通常以微小的水滴或颗粒的形式存在。当热量传递给空气蒸汽颗粒时,其会通过对 流传热的方式将热量散发到周围的空气中。 对流传热系数(h)是描述对流传热性能的一个重要参数,通过测量传热流量和温度差,可以计算出空气蒸汽对流传热系数。 实验器材: 1. 空气蒸汽发生器:用于产生空气中的蒸汽。 2. 传热试样:具有良好的导热性能的金属试样。 3. 温度测量仪器:如温度计或热电偶,用于测量传热试样和周围环境的温度。 4. 流量计:用于测量蒸汽的流量。 5. 电源和电表:用于供电和测量电能消耗。 实验步骤: 1. 将空气蒸汽发生器连接到传热试样,并保持一定的温度差。 2. 打开空气蒸汽发生器和流量计,开始生成空气中的蒸汽,并调整蒸汽流量至稳 定。 3. 同时开启温度测量仪器,分别测量传热试样的表面温度和周围环境的温度。 4. 根据传热试样表面温度和周围环境温度的差值,计算出传热速率,即传热流量。 5. 根据蒸汽流量和传热流量,计算得到空气蒸汽的对流传热系数。 实验数据记录与处理: 1. 记录传热试样表面温度和周围环境温度的数值。 2. 根据所测得的温度差值,计算出传热速率。 3. 根据蒸汽流量和传热速率的比值,计算得到空气蒸汽的对流传热系数。

实验结果与讨论: 根据实验测得的数据,计算出空气蒸汽的对流传热系数,并进行实验结果的分析和讨论,比较不同实验条件下的对流传热系数差异,探究影响因素与对流传热系数的关系。 结论: 通过本次实验,测定并计算得到了空气蒸汽的对流传热系数,并对影响因素进行了讨论。实验结果可以为热传导以及相关工程问题的研究和应用提供参考。

对流传热系数的测定实验报告

. . .. . . 浙江大学 化学实验报告 课程名称:过程工程原理实验甲 实验名称:对流传热系数的测定指导教师: 专业班级: 姓名: 学号: 同组学生: 实验日期: 实验地点:

目录 一、实验目的和要求 (2) 二、实验流程与装置 (2) 三、实验容和原理 (2) 1.间壁式传热基本原理 (2) 2.空气流量的测定 (2) 3.空气在传热管对流传热系数的测定 (2) 3.1牛顿冷却定律法 (2) 3.2近似法 (2) 3.3简易Wilson图解法 (2) 4.拟合实验准数方程式 (2) 5.传热准数经验式 (2) 四、操作方法与实验步骤 (2) 五、实验数据处理 (2) 1.原始数据: (2) 2.数据处理 (2) 六、实验结果 (2) 七、实验思考 (2)

一、实验目的和要求 1)掌握空气在传热管对流传热系数的测定方法,了解影响传热系数的因素和强化传热的途径; 2)把测得的数据整理成形式的准数方程,并与教材中公认 经验式进行比较; 3)了解温度、加热功率、空气流量的自动控制原理和使用方法。 二、实验流程与装置 本实验流程图(横管)如下图1所示,实验装置由蒸汽发生器、孔板流量计、变频器、套管换热器(强化管和普通管)及温度传感器、只能显 示仪表等构成。 空气-水蒸气换热流程:来自蒸汽发生器的水蒸气进入套管换热器,与被风机抽进的空气进行换热交换,不凝气或未冷凝蒸汽通过阀门(F3 和F4)排出,冷凝水经排出阀(F5和F6)排入盛水杯。空气由风机提供,流量通过变频器改变风机转速达到自动控制,空气经孔板流量计进入套管换热器管,热交换后从风机出口排出。 注意:普通管和强化管的选取:在实验装置上是通过阀门(F1和F2)进行切换,仪表柜上通过旋钮进行切换,电脑界面上通过鼠标选择,三者 必学统一。

对流传热系数的测定实验报告(实验研究)

浙江大学 化学实验报告 课程名称:过程工程原理实验甲 实验名称:对流传热系数的测定指导教师: 专业班级: 姓名: 学号: 同组学生: 实验日期: 实验地点:

目录 一、实验目的和要求 (2) 二、实验流程与装置 (2) 三、实验内容和原理 (3) 1.间壁式传热基本原理 (4) 2.空气流量的测定 (5) 3.空气在传热管内对流传热系数的测定 (6) 3.1牛顿冷却定律法 (6) 3.2近似法 (6) 3.3简易Wilson图解法 (8) 4.拟合实验准数方程式 (8) 5.传热准数经验式 (9) 四、操作方法与实验步骤 (10) 五、实验数据处理 (11) 1.原始数据: (11) 2.数据处理 (11) 六、实验结果 (15) 七、实验思考 (16)

一、实验目的和要求 1)掌握空气在传热管内对流传热系数的测定方法,了解影响传热系数的因素和强化传热的途径; 2)把测得的数据整理成形式的准数方程,并与教材中公认 经验式进行比较; 3)了解温度、加热功率、空气流量的自动控制原理和使用方法。 二、实验流程与装置 本实验流程图(横管)如下图1所示,实验装置由蒸汽发生器、孔板流量计、变频器、套管换热器(强化管和普通管)及温度传感器、只能显 示仪表等构成。 空气-水蒸气换热流程:来自蒸汽发生器的水蒸气进入套管换热器,与被风机抽进的空气进行换热交换,不凝气或未冷凝蒸汽通过阀门(F3 和F4)排出,冷凝水经排出阀(F5和F6)排入盛水杯。空气由风机提供,流量通过变频器改变风机转速达到自动控制,空气经孔板流量计进入套管 换热器内管,热交换后从风机出口排出。 注意:普通管和强化管的选取:在实验装置上是通过阀门(F1和F2)进行切换,仪表柜上通过旋钮进行切换,电脑界面上通过鼠标选择,三者 必学统一。 图1 横管对流传热系数测定实验装置流程图

对流传热系数的测定实验报告

淅江丈禽 化学实验报告 课程名称:过程工程原理实验甲 实验名称:对流传热系数的测定 指导教师:___________________ 专业班级: _____________________ 姓名: ________________________ 学号: ________________________ 同组学生: _____________________ 实验日期: _____________________

实验地点: 目录 一、实验目的和要求 (2) 二、实验流程与装置 (2) 三、实验容和原理 (3) 1.间壁式传热基本原理 (3) 2.空气流呈的测定 (5) 3.空气在传热管对流传热系数。的测定 (6) 3. 1牛顿冷却定律法 (6) 3. 2近似法 (6) 3. 3简易Wilson图解法 (7) 4.拟合实验准数方程式 (8) 5.传热准数经验式 (8) 四、操作方法与实验步骤 (9) 五、实验数据处理 (10) 1.原始数据: (10) 2.数据处理 (10) 六、实验结果 (13) 七、实验思考 (14)

、 实验目的和要求 1) 掌握空气在传热管对流传热系数的测定方法,了解影响传热系数的 因素 和强化传热的途径; 2) 把测得的数据整理成= 形式的准数方程,并与教材中公认 经验式进行比较; 3) 了解温度、加热功率、空气流量的自动控制原理和使用方法。 二、 实验流程与装置 本实验流程图(横管)如下图1所示,实验装置由蒸汽发生器、孔板 流量计、变频器、套管换热器(强化管和普通管)及温度传感器、只能显 示仪表等构成。 空气-水蒸气换热流程:来自蒸汽发生器的水蒸气进入套管换热器, 与被风机抽进的空气进行换热交换,不凝气或未冷凝蒸汽通过阀门(F3 和F4)排岀,冷凝水经排出阀(F5和F6)排入盛水杯。空气山风机提供, 流量通过变频器改变风机转速达到自动控制,空气经孔板流量计进入套管 换热器管,热交换后从风机岀口排出。 注意:普通管和强化管的选取:在实验装置上是通过阀门(F1和F2) 进行切换,仪表柜上通过旋钮进行切换,电脑界面上通过鼠标选择,三者 必学统一。 图1 横管对流传热系数测定实验装置流程图 裨嗣苦 I 理 T7 空气 孔计 蒸汽发生番 t2

对流传热系数的测定实验报告

浙江大学化学实验报告 课程名称:过程工程原理实验甲实验名称:对流传热系数的测定指导教师: 专业班级: 姓名: 学号: 同组学生: 实验日期: 实验地点:

目录 一、实验目的和要求 (2) 二、实验流程与装置 (2) 三、实验内容和原理 (3) 1.间壁式传热基本原理 (3) 2.空气流量的测定 (5) 3.空气在传热管内对流传热系数α的测定 (5) 3.1牛顿冷却定律法 (5) 3.2近似法 (6) 3.3简易Wilson图解法 (6) 4.拟合实验准数方程式 (7) 5.传热准数经验式 (7) 四、操作方法与实验步骤 (8) 五、实验数据处理 (9) 1.原始数据: (9) 2.数据处理 (9) 六、实验结果 (12) 七、实验思考 (13)

一、实验目的和要求 1)掌握空气在传热管内对流传热系数的测定方法,了解影响传热系数的因素和强化传热的途径; 2)把测得的数据整理成 N u=ARe n形式的准数方程,并与教材中公认经验式进行比较; 3)了解温度、加热功率、空气流量的自动控制原理和使用方法。 二、实验流程与装置 本实验流程图(横管)如下图1所示,实验装置由蒸汽发生器、孔板流量计、变频器、套管换热器(强化管和普通管)及温度传感器、只能 显示仪表等构成。 空气-水蒸气换热流程:来自蒸汽发生器的水蒸气进入套管换热器,与被风机抽进的空气进行换热交换,不凝气或未冷凝蒸汽通过阀门(F3 和F4)排出,冷凝水经排出阀(F5和F6)排入盛水杯。空气由风机提 供,流量通过变频器改变风机转速达到自动控制,空气经孔板流量计进 入套管换热器内管,热交换后从风机出口排出。 注意:普通管和强化管的选取:在实验装置上是通过阀门(F1和F2)进行切换,仪表柜上通过旋钮进行切换,电脑界面上通过鼠标选 择,三者必学统一。 图1 横管对流传热系数测定实验装置流程图 图中符号说明如下表:

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