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热管换热器实验

2018-01-30 08:49 点击:

一、实验目的
  1. 了解热管换热器实验台的工作原理;
  2. 熟悉热管换热器实验台的使用方法;
  3. 掌握热管换热器换热量Q和传热系数K的测量和计算方法;
二、实验台的结构及其工作原理

热管换热器实验台的结构如下图所示。实验台由翅片管(整体绕制)、热段风道、冷段风道、冷段和热段风机、电加热器(Ⅰ—450W,Ⅱ—1000W)、工况选择开关(Ⅰ和Ⅱ)、热电偶、琴键开关、热球风速仪(独立仪表用户自备)、冷段热电偶接线柱、电位差计接线柱和支架等组成。
 1—冷段风机       2—热管换热器      3—电加热器      4—冷段出风口    5—热段出风口     6—测温元件 7—温度数显仪表   8—工况选择开关    9—琴键开关      10—支架         11—热段风机
热段中的电加热器使空气加热,热风经热段风道时,通过翅片管进行换热和传递,从而使冷段风道的空气温度升高。利用风道中的热电偶对冷、热段的进出口温度进行测量,并用热球风速仪对冷、热段的出口风速进行测量,从而可以计算换热器的换热量Q和传热系数K。
三、实验台参数
1. 冷段出口内径:D=180mm
2. 热段出口内径:D=180mm
3. 冷段传热表面参数:
4.  翅片管长280mm   钢管直径21mm    翅片直径40mm   翅片个数104个
5. 热段传热表面参数:
翅片管长280mm   钢管直径21mm    翅片直径40mm   翅片个数104个
6. 笛形管修正系数
热端:  动压修正系数ξ=0.845     流量修正系数  α=0.925
冷端:    动压修正系数ξ=0.943         流量修正系数  α=0.980
7、换热器面积:5. 06 m2
四、实验步骤
1. 连接电位差计和冷段热电偶。(如无冰水条件,可不连接冷段热电偶,而将冷段热电偶的接线柱短路。这样,测出的温度应加上室温)
2. 接通电源;
3. 将工况开关按在“工况Ⅰ”位置(Ⅰ—450W),此时电加热器和风机开始工作;
4. 用热球风速仪在冷、热段出口的测孔中测量风速(为使测量工作在风道温度不超过40℃的情况下进行,必须在开风机后立即测量)。风速仪使用方法,请参阅该仪器说明书;
5. 待工况稳定后(约20分钟后),按下琴键开关,切换测温点,逐点测量工况Ⅰ的冷热段进出口温度;(参看实验台结构图)
6. 将工况开关按在“工况Ⅱ”位置(Ⅱ—1000W),重复上述步骤,测量工况Ⅱ的冷热段进出口温度;
7. 实验结束后,切断所有电源。