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氣—?dú)鉄峁軗Q熱器實(shí)驗(yàn)臺(tái)說(shuō)明書(shū)

一、氣—氣熱管換熱器實(shí)驗(yàn)臺(tái)說(shuō)明書(shū)-實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1.掌握氣—氣熱管換熱器換熱量Q和傳熱系數(shù)K的測(cè)試和計(jì)算方法。
2.了解熱管換熱器換熱量與風(fēng)溫、風(fēng)速及熱管傾斜角度等能數(shù)的關(guān)系。
3.熟悉熱管換熱器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作原理和使用方法。
二、實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)、工作原理及其參數(shù)
1.實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)如下圖一所示

圖1  實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1.冷端風(fēng)機(jī) 2.測(cè)溫點(diǎn)3. 熱管組4.笛形管5.風(fēng)量調(diào)節(jié)6.熱風(fēng)機(jī)7.熱風(fēng)調(diào)節(jié)8.電加熱器組9. 笛形管10.熱風(fēng)循環(huán)管道 11工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)臺(tái)12.儀表盤(pán)
實(shí)驗(yàn)臺(tái)的主要由翅片式(鋁軋片管)熱管換熱器、電加熱器組、冷熱端風(fēng)機(jī)、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門(mén)、測(cè)速笛形管、數(shù)顯式測(cè)溫系統(tǒng)和工作臺(tái)等組成,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下:
(1)熱段空氣采用循環(huán)系統(tǒng),系統(tǒng)溫升快、省電。
(2)熱風(fēng)電加熱系統(tǒng)可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)功率,因而溫度升溫靈活、穩(wěn)定。
(3)采用數(shù)顯式測(cè)溫系統(tǒng),具有快速、準(zhǔn)確、方便等特點(diǎn)。
(4)實(shí)驗(yàn)臺(tái)可繞支點(diǎn)向前方旋轉(zhuǎn)90度,除可測(cè)量熱管換熱器熱端空氣溫度、空氣流速等參數(shù)與換熱量的關(guān)系外,還可進(jìn)行熱管傾斜角度對(duì)熱管工作性能影響的測(cè)定。
2.工作原理
經(jīng)熱端風(fēng)機(jī)壓出的空氣被電加熱器加熱后流經(jīng)熱管器下半部、加熱并啟動(dòng)熱管,熱管內(nèi)部工質(zhì)(丙酮)受熱沸騰,其蒸汽將熱量帶出熱管換熱器上半部,并通過(guò)翅片加熱冷端空氣,蒸氣冷凝后沿管壁流向熱管下半部。
冷、熱端空氣的流量是通過(guò)笛形管用微壓計(jì)來(lái)測(cè)量,空氣溫度利用數(shù)顯式測(cè)溫儀表測(cè)量并顯示,可通過(guò)琴鍵開(kāi)關(guān)進(jìn)行測(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)換。
3.實(shí)驗(yàn)臺(tái)參數(shù)
(1)冷、熱端測(cè)速段風(fēng)管截面積  (D=160mm)
m2
(2)冷、熱端熱管結(jié)構(gòu)參數(shù):

冷、熱端熱管結(jié)構(gòu)圖
(3)熱管換熱器冷、熱端傳熱表面積
m2(或根據(jù)直徑計(jì)算)
(4)安裝形式:14根3列豎向、叉排。
三、實(shí)驗(yàn)操作步驟
1.將電源插頭插在插座上并合上總電源開(kāi)關(guān)。此時(shí),溫度儀表顯示。
2.開(kāi)啟循環(huán)風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)機(jī)風(fēng)量(利用風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的風(fēng)量調(diào)節(jié)板,改變其面積來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié))
3.全開(kāi)電加熱器(電熱器開(kāi)關(guān)受循環(huán)風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)控制,只有當(dāng)循環(huán)風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后才能接通電加熱器開(kāi)關(guān))。
4.通過(guò)巡檢儀表可以看見(jiàn)每個(gè)點(diǎn)的溫度,待該溫度達(dá)到(70~80度或接近)實(shí)驗(yàn)值時(shí),開(kāi)啟受熱風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān),并利用其出風(fēng)口處的旋轉(zhuǎn)調(diào)風(fēng)閥改變其開(kāi)口大小來(lái)調(diào)節(jié)受熱端風(fēng)量。
5.調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)溫度,使其趨近和達(dá)到穩(wěn)定。循環(huán)段進(jìn)風(fēng)溫度是用電加熱器調(diào)節(jié)旋鈕來(lái)進(jìn)行改變功率,溫度自然有變化。
注意:熱管換熱器工作溫度(循環(huán)風(fēng)進(jìn)口溫度)為50~80℃,切忽超溫使用,以防破壞熱管。
6.在實(shí)驗(yàn)工況點(diǎn)穩(wěn)定后即可測(cè)試。記錄受熱段、循環(huán)段的壓差(Pa)及各測(cè)點(diǎn)空氣溫度值,記錄工作每隔2~3分鐘進(jìn)行一次,取三次讀值的平均值作為該點(diǎn)工況的測(cè)試數(shù)據(jù)(各點(diǎn)數(shù)據(jù)均在巡檢儀上面顯示出來(lái))。
四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
1.受熱段、循環(huán)段空氣流量計(jì)算
a.受熱段

式中:PL,P—受熱段、循環(huán)段測(cè)速段全壓 [Pa]
PLj,PR j —受熱段、循環(huán)段測(cè)速段靜壓 [Pa]
ΔPL,ΔP—受熱段、循環(huán)段測(cè)速笛形管壓差 [Pa]
ξL=1.025,ξ=1.036 —受熱段、循環(huán)段測(cè)速段笛形管壓差修正系數(shù)
αL,αR —受熱段、循環(huán)段測(cè)速段笛形管流量修正系數(shù)
ρL,ρ—受熱段、循環(huán)段測(cè)速段空氣密度 [kg/m3]
TL1, TL2 —受熱段空氣進(jìn)出口溫度    [℃]
TR1, TR2 —循環(huán)段空氣進(jìn)出口溫度    [℃]
Δt——傳熱溫差[℃]
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)分析討論
1.分析熱平衡誤差產(chǎn)生的原因
2.討論熱管換熱器換熱量(或傳熱系數(shù))與可調(diào)參數(shù)的關(guān)系。


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