散热器热工性能实验,散热器实训设备
2024-08-08 14:51
散热器热工性能实验是通过一系列步骤和测量来评估散热器在特定工况下的散热能力及其性能表现的重要实验。以下是对该实验的详细介绍:
一、实验目的
了解并掌握散热器散热量的测定原理及方法:通过实验,深入理解散热器散热量的计算原理,掌握实际测量散热器散热量的方法。
分析散热器的散热量与热媒流量及温差的关系:探讨不同热媒流量和温差条件下散热器的散热性能变化规律。
熟悉低温水散热器热工实验装置的结构:通过实际操作,了解低温水散热器热工实验装置各组成部分的功能及相互关系。
二、实验原理
散热器在稳态条件下散热时,其散热量等于热媒供给的热量减去散热器表面散出的热量。实验通过测量流过散热器的水量、散热器进出口水的温降以及室内空气温度等参数,利用热平衡原理计算出散热器的散热量。具体计算公式为:
Q=G⋅Cp⋅(ΔT)
其中,Q 为散热器的散热量(W或kJ/h),G 为流过散热器的热媒流量(kg/s或kg/h),Cp 为水的比热容(J/(kg·℃)或kJ/(kg·℃)),ΔT 为散热器进出口水温差(℃)。
三、实验装置与设备
散热器热工性能实验装置通常包括以下几个部分:
热媒循环系统:包括低位水箱、循环水泵、高位水箱、电加热器等,用于提供稳定流量的热媒(通常为水)。
空气处理系统:用于维持室内空气温度稳定,可能包括空调系统、送回风系统等。
测量系统:包括流量计、温度计(如铂电阻温度计)、压力计等,用于测量热媒流量、温度、压力等参数。
数据采集与处理系统:用于实时采集实验数据并进行处理分析,可能包括数据采集卡、计算机等。
四、实验步骤
系统充水与排气:向系统充水并排除空气,确保系统充满水且无气泡。
启动热媒循环系统:开启循环水泵等设备,使热媒在系统内循环流动。
设置实验工况:根据实验要求设置热媒温度、流量等工况条件。
测量与记录数据:待系统稳定后,测量并记录散热器进出口水温、热媒流量、室内空气温度等参数。
改变工况重复实验:根据需要改变热媒温度、流量等工况条件,重复进行实验以获取多组数据。
数据处理与分析:对实验数据进行处理分析,计算散热器的散热量等性能指标,并探讨其影响因素。
五、注意事项
安全操作:严格遵守实验室安全规程进行操作,确保人身和设备安全。
精确测量:确保测量仪器的精度和准确性满足实验要求;在测量过程中注意避免外界干扰因素对实验结果的影响。
系统稳定:确保实验系统在稳态条件下进行测量,以获取准确可靠的实验数据。
数据记录:详细记录实验过程中的各种参数和数据以便后续分析处理。
通过散热器热工性能实验,可以全面了解散热器的散热性能及其影响因素,为散热器的设计、选型和应用提供科学依据。
一、实验目的
了解并掌握散热器散热量的测定原理及方法:通过实验,深入理解散热器散热量的计算原理,掌握实际测量散热器散热量的方法。
分析散热器的散热量与热媒流量及温差的关系:探讨不同热媒流量和温差条件下散热器的散热性能变化规律。
熟悉低温水散热器热工实验装置的结构:通过实际操作,了解低温水散热器热工实验装置各组成部分的功能及相互关系。
二、实验原理
散热器在稳态条件下散热时,其散热量等于热媒供给的热量减去散热器表面散出的热量。实验通过测量流过散热器的水量、散热器进出口水的温降以及室内空气温度等参数,利用热平衡原理计算出散热器的散热量。具体计算公式为:
Q=G⋅Cp⋅(ΔT)
其中,Q 为散热器的散热量(W或kJ/h),G 为流过散热器的热媒流量(kg/s或kg/h),Cp 为水的比热容(J/(kg·℃)或kJ/(kg·℃)),ΔT 为散热器进出口水温差(℃)。
三、实验装置与设备
散热器热工性能实验装置通常包括以下几个部分:
热媒循环系统:包括低位水箱、循环水泵、高位水箱、电加热器等,用于提供稳定流量的热媒(通常为水)。
空气处理系统:用于维持室内空气温度稳定,可能包括空调系统、送回风系统等。
测量系统:包括流量计、温度计(如铂电阻温度计)、压力计等,用于测量热媒流量、温度、压力等参数。
数据采集与处理系统:用于实时采集实验数据并进行处理分析,可能包括数据采集卡、计算机等。
四、实验步骤
系统充水与排气:向系统充水并排除空气,确保系统充满水且无气泡。
启动热媒循环系统:开启循环水泵等设备,使热媒在系统内循环流动。
设置实验工况:根据实验要求设置热媒温度、流量等工况条件。
测量与记录数据:待系统稳定后,测量并记录散热器进出口水温、热媒流量、室内空气温度等参数。
改变工况重复实验:根据需要改变热媒温度、流量等工况条件,重复进行实验以获取多组数据。
数据处理与分析:对实验数据进行处理分析,计算散热器的散热量等性能指标,并探讨其影响因素。
五、注意事项
安全操作:严格遵守实验室安全规程进行操作,确保人身和设备安全。
精确测量:确保测量仪器的精度和准确性满足实验要求;在测量过程中注意避免外界干扰因素对实验结果的影响。
系统稳定:确保实验系统在稳态条件下进行测量,以获取准确可靠的实验数据。
数据记录:详细记录实验过程中的各种参数和数据以便后续分析处理。
通过散热器热工性能实验,可以全面了解散热器的散热性能及其影响因素,为散热器的设计、选型和应用提供科学依据。
YUY-SRQ散热器热工性能实验台
一、实验目的:
1、了解低水温散热器热工性能实验台的构造。
2、掌握散热器散热量的测定原理及方法。
3、测定不同散热器的传热系数,计算并分析散热器的散热量与热媒体流量和温差的关系。
二、技术参数:
1、输入电源:单相AC220V±10% 50Hz,功率5.0KW。
2、304不锈钢加热水箱:容积80L,加热功率4.5KW。
3、循环热水泵参数: 流量:20L/min,扬程:12m,功率:120W。流量计范围:16-160L/h。
4、钢制散热器换热面积3.2m2,铜制散热器换热面积2.6m2。
5、温度测量:测量系统配置有智能温度控制仪表(PID调节控温,精度 ±0.2℃),高精度PID调压模块电路。
6、外形尺寸:1200×500×1800mm,外形为不锈钢可移动支架,带双刹车轮
7、采用7寸触摸显示,屏上绘有实验装置对应的原理图,在对应的位置显示显示温度、阻力、流速、功率等实验全部测量参数,具有数据查询功能
三、配置表
序号 名称 参数 数量(套)
1 电磁流量计 4-20MA 1
2 换热器 2
3 不锈钢电加热水箱 1
4 流量调节阀门组 若干
5 循环热水泵 1
6 16数据采集模块 4-20MA 1
7 7寸触摸屏 昆仑动态 1
10 压力感器 4-20MA 2
11 PT100 4-20MA 4