強迫對流單管管外放熱系數測定裝置
2024-07-12 16:52
強迫對流單管管外放熱系數測定裝置是一種用于研究和測定空氣橫向流過單管表面時平均放熱系數的實驗設備。這種裝置在傳熱學教學、科研以及工業應用中具有重要意義。以下是對該裝置的詳細介紹：
一、實驗目的
了解對流放熱的實驗研究方法。
測定空氣橫向流過單管表面時的平均放熱系數α，并將實驗數據整理成準則方程式。
鞏固和運用傳熱學課堂講授的基本概念和基本知識。
學習測量風速、溫度、熱量的基本技能。
培養學生獨立進行科研實驗的能力。
二、主要組成部分
強迫對流單管管外放熱系數測定裝置主要由以下幾個部分組成：
有機玻璃風洞：風洞是裝置的主體部分，用于模擬空氣流動的環境。風洞進、出口配有數字式溫度傳感器，用于測量進出口空氣的溫度。風洞內部通常分為風口段、實驗段和測試段等，彼此之間采用法蘭連接，方便拆卸和更換實驗部件。
實驗管段：實驗管段是放置待測單管的部件，通常由紫銅管制成，管內裝有電加熱器作為熱源。管壁嵌有四只熱電偶以測量壁溫，從而計算放熱系數。
風機系統：包括離心風機或多翼式低噪音風機等，用于產生并控制空氣流動。風機的風量、風壓和功率等參數根據實驗需求進行選擇。
測量系統：包括溫度傳感器、差壓傳感器、流量計等測量儀表，用于實時監測和記錄實驗過程中的溫度、壓力、流量等參數。
控制系統：用于控制實驗臺的運行參數，如溫度、流量、風速等，以確保實驗條件的穩定性和可重復性。
數據處理系統：包括數據采集模塊、數據分析軟件等，用于對實驗數據進行處理和分析，計算放熱系數等性能指標。
三、技術參數
以下是強迫對流單管管外放熱系數測定裝置的一些常見技術參數（請注意，具體參數可能因不同廠家和型號而有所差異）：
技術參數 描述
工作條件 常溫、常壓下運行，電源電壓通常為AC220V，功率根據配置不同而有所差異（如600W、1000W等）
風洞材質 透明有機玻璃，便于觀察實驗現象
實驗管尺寸 如Φ32×250mm，材質紫銅管，管內裝有電加熱器作為熱源，功率根據需求配置（如300W）
風機參數 風量、風壓、功率等參數根據實驗需求選擇，如多翼式低噪音風機風量2000 m³/h，風壓1000 Pa，功率370W
測量儀表精度 溫度傳感器、差壓傳感器、流量計等測量儀表的精度根據具體型號而定
控制系統功能 控制實驗臺的運行參數，如溫度、流量、風速等，確保實驗條件的穩定性和可重復性
數據處理系統功能 數據采集、處理、分析，計算放熱系數等性能指標，并可能帶有數據無線傳輸裝置和虛擬仿真系統界面
四、應用與意義
強迫對流單管管外放熱系數測定裝置在傳熱學教學、科研以及工業應用中具有重要意義。通過該裝置的實驗研究，可以深入了解對流放熱的機理和特性，為換熱器的設計、優化和性能評估提供理論依據和實驗數據支持。同時，該裝置也是培養學生獨立進行科研實驗能力的重要工具之一。
一、工作條件
常溫、常壓下運行,電源電壓AC220V，功率600W。
二、實驗目的
1、了解實驗裝置，熟悉空氣流速及管壁溫度的測量方法，掌握測試儀器、儀表的使用方法；
2、測定空氣橫掠單管時表面傳熱系數，掌握將實驗數據整理成準則方程式的方法；
3、通過對實驗數據的綜合整理，掌握強迫對流換熱實驗數據的處理及誤差分析方法；
4、鞏固和運用傳熱學課堂講授的基本概念和基本知識。學習測量風速、溫度、熱量的基本技能；
5、培養學生獨立進行科研實驗的能力。
三、技術參數
1、主架及臺面材質或材料:為304不銹鋼可移動式實驗臺架；
2、離心風機：電壓220V 功率：85W 轉速：1400；
3、電流：0～3A電壓：0～220V；
4、功率：0～500W；
5、空氣流速：0～30m/s；
6、溫度：0～100℃；
7、外形尺寸：不銹鋼可移動實驗臺1600×500×1500mm；
四、產品規格與配置
| 序號 | 名稱 | 型號（品牌） | 數量 |
| 1 | 實驗臺 | 不銹鋼含剎車萬向輪 | 1 |
| 2 | 離心風機 | 1 | |
| 3 | 電流 | 數顯 | 1 |
| 4 | 功率 | 數顯 | 1 |
| 5 | 組合式有機玻璃風洞 | 上海育仰 | 1 |
| 6 | 有機玻璃實驗管段 | 上海育仰 | 1 |
| 7 | 試件 | 紫銅管 | 1 |
| 8 | 控制箱 | 含漏保 | 1 |
| 9 | 加熱元件 | 可控硅 | 1 |
| 10 | 熱電阻 | PT100 | 1 |
| 11 | 巡檢儀 | 8路萬能信號輸入 | 1 |
| 12 | 畢托管 | 不銹鋼 | 1 |
| 13 | 壓力計 | 紅油 | 1 |
