强迫对流单管管外放热系数测定装置
2024-07-12 16:52
强迫对流单管管外放热系数测定装置是一种用于研究和测定空气横向流过单管表面时平均放热系数的实验设备。这种装置在传热学教学、科研以及工业应用中具有重要意义。以下是对该装置的详细介绍：
一、实验目的
了解对流放热的实验研究方法。
测定空气横向流过单管表面时的平均放热系数α，并将实验数据整理成准则方程式。
巩固和运用传热学课堂讲授的基本概念和基本知识。
学习测量风速、温度、热量的基本技能。
培养学生独立进行科研实验的能力。
二、主要组成部分
强迫对流单管管外放热系数测定装置主要由以下几个部分组成：
有机玻璃风洞：风洞是装置的主体部分，用于模拟空气流动的环境。风洞进、出口配有数字式温度传感器，用于测量进出口空气的温度。风洞内部通常分为风口段、实验段和测试段等，彼此之间采用法兰连接，方便拆卸和更换实验部件。
实验管段：实验管段是放置待测单管的部件，通常由紫铜管制成，管内装有电加热器作为热源。管壁嵌有四只热电偶以测量壁温，从而计算放热系数。
风机系统：包括离心风机或多翼式低噪音风机等，用于产生并控制空气流动。风机的风量、风压和功率等参数根据实验需求进行选择。
测量系统：包括温度传感器、差压传感器、流量计等测量仪表，用于实时监测和记录实验过程中的温度、压力、流量等参数。
控制系统：用于控制实验台的运行参数，如温度、流量、风速等，以确保实验条件的稳定性和可重复性。
数据处理系统：包括数据采集模块、数据分析软件等，用于对实验数据进行处理和分析，计算放热系数等性能指标。
三、技术参数
以下是强迫对流单管管外放热系数测定装置的一些常见技术参数（请注意，具体参数可能因不同厂家和型号而有所差异）：
技术参数 描述
工作条件 常温、常压下运行，电源电压通常为AC220V，功率根据配置不同而有所差异（如600W、1000W等）
风洞材质 透明有机玻璃，便于观察实验现象
实验管尺寸 如Φ32×250mm，材质紫铜管，管内装有电加热器作为热源，功率根据需求配置（如300W）
风机参数 风量、风压、功率等参数根据实验需求选择，如多翼式低噪音风机风量2000 m³/h，风压1000 Pa，功率370W
测量仪表精度 温度传感器、差压传感器、流量计等测量仪表的精度根据具体型号而定
控制系统功能 控制实验台的运行参数，如温度、流量、风速等，确保实验条件的稳定性和可重复性
数据处理系统功能 数据采集、处理、分析，计算放热系数等性能指标，并可能带有数据无线传输装置和虚拟仿真系统界面
四、应用与意义
强迫对流单管管外放热系数测定装置在传热学教学、科研以及工业应用中具有重要意义。通过该装置的实验研究，可以深入了解对流放热的机理和特性，为换热器的设计、优化和性能评估提供理论依据和实验数据支持。同时，该装置也是培养学生独立进行科研实验能力的重要工具之一。
一、工作条件
常温、常压下运行,电源电压AC220V，功率600W。
二、实验目的
1、了解实验装置，熟悉空气流速及管壁温度的测量方法，掌握测试仪器、仪表的使用方法；
2、测定空气横掠单管时表面传热系数，掌握将实验数据整理成准则方程式的方法；
3、通过对实验数据的综合整理，掌握强迫对流换热实验数据的处理及误差分析方法；
4、巩固和运用传热学课堂讲授的基本概念和基本知识。学习测量风速、温度、热量的基本技能；
5、培养学生独立进行科研实验的能力。
三、技术参数
1、主架及台面材质或材料:为304不锈钢可移动式实验台架；
2、离心风机：电压220V 功率：85W 转速：1400；
3、电流：0～3A电压：0～220V；
4、功率：0～500W；
5、空气流速：0～30m/s；
6、温度：0～100℃；
7、外形尺寸：不锈钢可移动实验台1600×500×1500mm；
四、产品规格与配置
| 序号 | 名称 | 型号（品牌） | 数量 |
| 1 | 实验台 | 不锈钢含刹车万向轮 | 1 |
| 2 | 离心风机 | 1 | |
| 3 | 电流 | 数显 | 1 |
| 4 | 功率 | 数显 | 1 |
| 5 | 组合式有机玻璃风洞 | 上海育仰 | 1 |
| 6 | 有机玻璃实验管段 | 上海育仰 | 1 |
| 7 | 试件 | 紫铜管 | 1 |
| 8 | 控制箱 | 含漏保 | 1 |
| 9 | 加热元件 | 可控硅 | 1 |
| 10 | 热电阻 | PT100 | 1 |
| 11 | 巡检仪 | 8路万能信号输入 | 1 |
| 12 | 毕托管 | 不锈钢 | 1 |
| 13 | 压力计 | 红油 | 1 |
