主要了解以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(shù)α，并將實驗數(shù)據(jù)整理成準(zhǔn)則方程式，學(xué)習(xí)測量風(fēng)速、溫度、熱量的基本技能。
一、實驗?zāi)康模?/strong>
1、了解熱工實驗的基本方法和特點(diǎn)；
2、學(xué)會翅片管束管外放熱和阻力的實驗研究方法；
3、鞏固和運(yùn)用傳熱學(xué)課堂講授的基本概念和基本知識；
4、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行科研實驗的能力。
二、實驗內(nèi)容：
1、熟練實驗原理和實驗裝置，學(xué)習(xí)正確使用測溫度、測壓差、測流速、測熱量等儀表。
2、正確安排實驗，測取管外放熱和阻力的有關(guān)實驗數(shù)據(jù)。
3、用威爾遜方法整理實驗數(shù)據(jù)，求得管外放熱系數(shù)的無因次關(guān)聯(lián)式，同時，也將阻力數(shù)據(jù)整理成無因次關(guān)聯(lián)式的形式。
4、對實驗設(shè)備，實驗原理，實驗方案和實驗結(jié)果進(jìn)行分析和討論。
三、驗原理：
1、翅片管是換熱器中常用的一種傳熱元件，由于擴(kuò)展了管外傳熱面積，故可使光管的傳熱熱阻大大下降，特別適用于氣體側(cè)換熱的場合。
2、空氣（氣體）橫向流過翅片管束時的對流放熱系數(shù)除了與空氣流速及物性有關(guān)以外，還與翅片管束的一系列幾何因素有關(guān)。
3、對于翅片管，管外放熱系數(shù)可以有不同的定義公式，可以以光管外表面為基準(zhǔn)定義放熱系數(shù)，也可以以翅片管外表面積為基準(zhǔn)定義。為了研究方便，此處采用光管外表面積作為基準(zhǔn)。
4、如何測求翅片管束平均管外放熱系數(shù)α是實驗的關(guān)鍵。
5、為了保證αi有足夠大的數(shù)值，一般實驗管內(nèi)需采用蒸汽冷凝放熱的換熱方式。本實驗系統(tǒng)中，采用熱管作為傳熱元件，將實驗的翅片管，做成熱管的冷凝段，即熱管內(nèi)部的蒸汽在翅片管內(nèi)冷凝，放出汽化潛熱，透過管壁，傳出翅片管外，這就保證了翅片管內(nèi)的冷凝過程。
四、主要配置：
主要配置：移動式不銹鋼支架、工頻離心風(fēng)機(jī)、組合式有機(jī)玻璃風(fēng)洞、實驗管及其加熱器、控制箱、溫度傳感器、8路智能巡檢儀、功率表、調(diào)壓器、孔板、斜管微壓計等。
五、實驗設(shè)備：
實驗的翅片管束安裝在一臺低速風(fēng)洞中——實驗裝置和測試儀表如圖1所示。試驗由有機(jī)玻璃風(fēng)洞，加熱管件、風(fēng)機(jī)支架、測試儀表等六部分組成。
有機(jī)玻璃風(fēng)洞由帶整流隔柵的入口段，整流絲網(wǎng)、平穩(wěn)段、前測量段、工作段、后測量段、收縮段、測速段、擴(kuò)壓段等組成。工作段和前后測量段的內(nèi)部橫截面積為300mm×300mm。工作段的管束及固定管板可自由更換。
試驗管件由兩部分組成；單純翅片管和帶翅片的試驗熱管，但外形尺寸是一樣的采用順排排列，翅片管束的幾何特點(diǎn)如表1所示。
4根試驗熱管組成一個橫排，可以放在任何一排的位置上進(jìn)行實驗。一般放在第3排的位置上，因為實驗數(shù)據(jù)表明，自第3排以后，各排的放熱系數(shù)基本保持不變了。所以，這樣測求的放熱指數(shù)代表第3排及以后各排管的平均放熱系數(shù)。
試驗熱管的加熱段由專門的電加熱器進(jìn)行加熱，電加熱器的電功率由電流、電壓表進(jìn)行測量。每一支熱管的內(nèi)部插入一支銅鏮銅熱電偶用以測量熱管內(nèi)冷凝段的蒸汽溫度Tvo ， 電加熱的箱體上，也安裝一支熱電偶，用以確定箱體的散熱損失。熱電偶的電動勢由UI60型電位量計進(jìn)行測量。
圖1 實驗風(fēng)洞系統(tǒng)簡圖
1、風(fēng)機(jī)支架 2、風(fēng)機(jī) 3、風(fēng)量調(diào)節(jié)手輪 4、過渡管 5、測壓管 6、測速段 7、過渡管 8、測壓管 9、實驗管段 10、測壓管 11、吸入管 12、支架 13、加熱元件 14、控制盤
空氣流的進(jìn)出口溫度由刻度為0.1℃的玻璃溫度計進(jìn)行測量，入口處安裝一支，出口處可安裝兩支，以考慮出口截面上氣流溫度的不均勻性�？諝饬鹘�(jīng)翅片管束的壓力降由傾斜式壓力計測量，管束前后的靜壓側(cè)孔都是12個，均布在前后測量段的壁面上�？諝饬鞯乃俣群土髁坑砂惭b在收縮段上的畢托管和傾斜式壓差計測量。
六、主要技術(shù)參數(shù)：
離心風(fēng)機(jī)：電壓220V 功率：85W 轉(zhuǎn)速：1400
外形尺寸：1600×500×1300mm
工作電壓：220V 50Hz
七、實驗步驟
1、熟悉實驗原理，實驗設(shè)備；
2、調(diào)試檢查測溫、測速、測熱等各儀表，使其處于良好工作狀態(tài)；
3、接通電加熱器電源，將電功率控制在2～3KW之間，預(yù)熱5～10分鐘后，開動引風(fēng)機(jī)，注意到引風(fēng)機(jī)需在空載或很小的開度下啟動；
4、調(diào)整引風(fēng)機(jī)的閥門，來控制實驗工況的空氣流速，一般，空氣風(fēng)速應(yīng)從小到大逐漸增加，實驗中，根據(jù)畢托管壓差讀值，可改變 6～7個風(fēng)速值，這樣，就有 6～7個實驗工況；
5、在每一個實驗工況下，待確認(rèn)設(shè)備處于穩(wěn)定狀態(tài)后，進(jìn)行所有物理量的測量和記錄，將測量的量整齊地記收預(yù)先準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)記錄表格中。
6、進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)的計算和整理，將結(jié)果逐項記入數(shù)據(jù)整理表格中。在整理數(shù)據(jù)時，可以用手算程序，也可以用預(yù)先安排好的計算機(jī)程序。
7、對實驗結(jié)果進(jìn)行分析和討論。
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