套管传热实验实验报告

只是一份化工原理中有关传热的实验报告

江 苏 大 学

实 验 报 告

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实验 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，

双套管传热实验讲义

2016年5月

双套管传热实验

一、实验目的

1、了解气—汽对流传热的机理；

2、熟悉实验组织流程及各设备（风机、蒸汽发生器、套管换热器）的结构； 3、用实测法和理论计算法给出管内传热膜系数α测、α计、Nu测、Nu计及总传热系数K测、K计的值进行比较；并对光滑管与螺纹管的结果进行比较； 4、在双对数坐标纸上标出Nu测、Nu计与Re关系，学会用最小二乘法回归出Nu

测

与Re关系，并给出回归的精度（相关系数R）；并对光滑管与螺纹管的结果进

行比较；

5、获得K更接近αi或αo的信息，了解给热系数的影响因素和工程上强化传热的措施。

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：

Nu?ARemPrn （1）

系数A与指数m和n则需由实验加以确定。当流体被加热时n = 0.4， 式中： Nu??2ddu? 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

实验五 套管换热器传热实验

实验学时： 4 实验类型：综合 实验要求：必修 一、实验目的

通过本实验的学习，使学生了解套管换热器的结构和操作方法，比较简单内管与强化内管的差异。

二、实验内容

1、测定空气与水蒸汽经套管换热器间壁传热时的总传热系数。 2、测定空气在圆形光滑管中作湍流流动时的对流传热准数关联式。

3、测定空气在插入螺旋线圈的强化管中作湍流流动时的对流传热准数关联式。 4、通过对本换热器的实验研究，掌握对流传热系数?i的测定方法。

三、实验原理、方法和手段

两流体间壁传热时的传热速率方程为 Q?KA?tm （1）

式中，传热速率Q可由管内、外任一侧流体热焓值的变化来计算，空气流量由孔板与压力传感器及数字显示仪表组成的空气流量计来测定。流量大小按下式计算：

Vt1?C0?A0?2??P?t1

其中：C0—孔板流量计孔流系数，0.65；

A0—孔的面积，m2；（可由孔径计算，孔径d0?0.0165m）

?P—孔板两端压差，kPa；

?t1—空气入口温度（即流量计处温度）下的密度，kg/m3。

实验条件下的空气流量V（m/h）需按下式计算：

3V?Vt1?273?t

273?t1其中：t—换热管内平

测定传热系数

实验计算内容 R(mmH2O)3

1 1.6 2.89 2.99 30.1 69.0 104.0 38.9 49.6 52.0 3.16 0.038 0.0093 5.953 6.874 3.446 3683.8 4.7 4.89 5.07 30.7 66.8 104.0 36.1 48.8 53.2 5.34 0.059 0.0145 9.216 10.641 5.828 6230.5

2 7.7 6.23 6.45 31.4 65.4 104.0 34.0 48.4 53.8 6.79 0.071 0.0172 10.965 12.661 7.415 7926.9

3 10.7 7.32 7.58 32.7 64.5 104.0 31.8 48.6 53.8 7.98 0.078 0.0189 12.046 13.909 8.718 9319.5

4 15.7 8.84 9.15 34.1 64.0 104.0 29.9 49.1 53.6 9.65 0.089 0.0215 13.719 15.841 10.535 11261.4

5 23.0 10.66 11.03 36.0 63.2 104.0 27.2 49.6 53.2 11

北 京 化 工 大 学 化 工 原 理 实 验 报 告

实验名称： 对流给热系数测定实验 班 级： 姓 名：

学 号： 序 号： 同 组 人：

设备型号： 对流给热系数测定实验设备-第X套 实验日期：

对流给热系数测定实验——XXX

一、摘要

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。此实验方法可测出蒸汽冷凝膜系数和管内对流传热系数。本实验采用由风机、孔板流量计、蒸汽发生器等装置，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。

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

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

北京化工大学化工原理流体阻力实验

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Nu?ARemPrn（n=0.4）中的系数A和指数m后，在双对数坐标纸中作出了Nu/Pr0.4?Re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

传热学 课程编号：042100 实验教学资料

类 别 关键词 摘 要 内 容 实验教学管理、实验项目 本文为实验项目的相关教学资料 教学组长

蔡炜

中心主任 臧建彬 实验教学资料 V3.0 Date: 2014-02-25 31 Copyright By Tongji University

机械与能源工程学院

修订历史

文档版本 实验项目教学资料V1.0 实验项目教学资料V2.0 实验项目教学资料V3.0 时间 2013.07.10 2013.12.25 2014.02.25 撰写人 备注 第一次整理完成 第二次整理完成 第三次整理完成 实验教学资料 V3.0 Date: 2014-02-25

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：化实1001 学 号：（小学号） 姓 名： 同 组 人：

实验日期：2012.12.6

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、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、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、基本原理

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：

Nu A Rem PrnGrp

对于强制湍流有： Nu ARem

传热学上机实验报告

二维导热物体温度场的数值模拟

学院：化工学院 姓名：沈佳磊

学号：2110307016 班级：装备11

一、物理问题

有一个用砖砌成的长方形截面的冷空气空道，其截面尺寸如下图所示，假设在垂直于纸面方向上冷空气及砖墙的温度变化很小，可以近似地予以忽略。 在下列两种情况下试计算： （1）砖墙横截面上的温度分布；

（2） 垂直于纸面方向的每米长度上通过砖墙的导热量。外矩形长为3.0m，宽为2.2m；内矩形长为2.0m，宽为1.2m。

第一种情况：内外壁分别均匀地维持在0℃及30℃； 第二种情况：内外表面均为第三类边界条件，且已知： 外壁：30℃ ，h1=10W/m2·℃, 内壁：10℃ ，h2= 4 W/m2·℃ 砖墙的导热系数λ=0.53 W/m·℃

由于对称性，仅研究1/4部分即可。

二、数学描写

对于二维稳态导热问题，描写物体温度分布的微分方程为拉普拉斯方程 ?2t?2t?2?02?x?x 这是描写实验情景的控制方程。

三、方程离散

用一系列与坐标轴平行的网格线把求解区域划分成许多子区域，以网格线的交点作为确定温度值的空间位置，即节点。每一个节点

目录

一.摘要 .................................................. 1 二.实验目的 .............................................. 1 三．实验基本原理及内容 ................................... 1 四．实验装置说明及流程图 ................................. 3 五．实验步骤 ............................................. 4 六．实验注意事项 ......................................... 4 七．实验数据处理 ......................................... 5 八．结果与讨论 ........................................... 8 九．误差分析 ............................................. 9 十．思考题 .....................................