熱管換熱器實驗指導書
熱管換熱器實驗指導書
一、實驗?zāi)康模?br />
1.了解熱管換熱器實驗臺的工作原理。
2.熟悉熱管換熱器實驗臺的使用方法。
3.熟悉熱管換熱器換熱量Q和傳熱系數(shù)K的測試和計算方法
二、實驗臺的結(jié)構(gòu)及工作原理:
熱管換熱器實驗臺的結(jié)構(gòu)如下圖所示:
實驗臺由1、翅片熱管(整體軋制)2、熱段風道3、冷段分道4、冷段和熱段風機5、電加熱器(Ⅰ—1000W Ⅱ—100W)6、熱電偶7、測溫切換琴鍵開關(guān)8、熱球風速儀(獨立儀表)等組成。
熱管換熱器實驗臺結(jié)構(gòu)圖
1.翅片熱管 2.熱段風道 3.冷段風道 4.風機 5.電加熱器 6.熱電偶
7.測溫切換琴鍵開關(guān) 8.熱球風速儀(圖中未繪出)9.風速測孔
熱段中的點加熱器使空氣加熱,熱風經(jīng)熱段風道時,通過翅片熱管進行換熱和傳遞,從而使冷段風道的空氣溫度升高。利用風道中的熱電偶對冷、熱段的進出口溫度進行測量,并用熱球風速儀對冷、熱段的出口風速進行測量,從而可以計算出換熱器的換熱量Q和傳熱系數(shù)K
三、實驗臺參數(shù)
1.冷段出口面積:
0.0045
2.熱段出口面積;
0.0231
3.冷段傳熱表面積:
=0.246
4.熱段傳熱表面積:
=0313
四、實驗步驟
1.聯(lián)接電位差計和冷端熱電偶。(如無冰并條件,可不接冷端熱電偶,而將冷端熱電偶的接線柱短路。這樣,測出的溫度應(yīng)加上室溫)
2.接通電源。
3.將工況開關(guān)置于“工況1”位置(強熱),此時電加熱器和風機開始工作。
4.用熱球風速儀在冷、熱段出口的測孔中測量風速。(為使測量工作在分道溫度不超過40℃的情況下進行,必須在開機后立即測量)。風速儀使用方法,請參閱該儀器說明書。
5.待工況穩(wěn)定后(約20分鐘后),按下琴鍵開關(guān),切換測溫點,逐點測量冷、熱段進出口溫度
,
,
,
(參看實驗臺結(jié)構(gòu)圖)。
6.將“工況開關(guān)”置于“工況Ⅱ(強熱檔)”位置,重復(fù)上述步驟,測量工況Ⅱ的冷熱段進出口溫度。
7.實驗結(jié)束后,切斷所有電源。
五、實驗數(shù)據(jù)處理
將實驗中測得的數(shù)據(jù)填入下表中:
工況 |
序號 |
風速 |
冷、熱段進出中口熱電熱Ⅲ Ⅴ |
備注 |
冷段 |
熱段 |
|
Ⅰ |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
平均 |
|
|
|
Ⅱ |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
平均 |
|
|
|
將實驗所用儀器名稱、規(guī)格、編號及實驗日期、室溫等填入上表的備注中計算換熱量、傳熱系數(shù)及熱平衡誤差:
1.工況Ⅰ(弱熱)
冷段換熱量
[
]
熱段換熱量
[
]
熱平衡誤差
%
傳熱系數(shù)
[
℃]
式中
冷、熱段出口平均風速
冷熱段出口段面積
冷、熱段出口風溫(參見圖示)℃
冷、熱段出口空氣密度
冷段傳熱面積
2.工況Ⅱ(強熱)
計算方法同上
將上面數(shù)據(jù)整理所求得的兩種工況的實驗結(jié)果填入下表,并進行比較分析。
工況 |
冷段換熱量
|
熱段換熱量
|
熱平衡誤差
% |
傳熱系數(shù)
℃) |
Ⅰ |
|
|
|
|
Ⅱ |
|
|
|
|
六、加熱原理