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2023-02-22 09:30

氣—氣熱管換熱器實驗臺使用說明書

DB-QQH 氣—氣熱管換熱器實驗臺使用說明書


一、實驗?zāi)康?/strong>
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. 掌握熱管換熱器換熱量Q和傳熱系數(shù)k的測量和計算方法；
二、實驗臺的結(jié)構(gòu)及其工作原理
熱管換熱器實驗臺的結(jié)構(gòu)如圖所示。實驗臺由翅片管、熱段風(fēng)道、冷段風(fēng)道、冷段和熱段風(fēng)機、電加熱器、工況旋鈕、熱電偶、畢托管等組成。
未命名                             
熱管實驗裝置圖
熱段中的電加熱器使空氣加熱，熱風(fēng)經(jīng)熱段風(fēng)道時，通過翅片管進行換熱和傳遞，從而使冷段風(fēng)道的空氣溫度升高。利用風(fēng)道中的熱電偶對冷、熱段的進出口溫度進行測量，并用風(fēng)速儀對冷、熱段的出口風(fēng)速進行測量，由萬能信號輸入巡檢儀顯示其數(shù)值，從而可以計算換熱器的換熱量Q和傳熱系數(shù)k。
三、實驗臺參數(shù)
1．冷段出口內(nèi)徑：D=84mm；冷段翅片管處斷面尺寸200mm×200mm；
2．熱段出口內(nèi)徑：D=84 mm；熱段翅片管處斷面尺寸200mm×200mm；
3．冷段傳熱表面參數(shù)：
翅片管長200mm；銅管直徑22mm；翅片直徑42mm；翅片管數(shù)量11根。翅片寬度10mm，翅片厚度0.5mm，翅片間間距3.5mm。
4．熱段傳熱表面參數(shù)：
翅片管長200mm；銅管直徑22mm；翅片直徑42mm ；翅片管數(shù)量11根。翅片寬度10mm，翅片厚度0.5mm，翅片間間距3.5mm。
5．加熱功率：1200W。
6．畢托管修正系數(shù)
冷端：動壓修正系數(shù)ξ=0.95，流量修正系數(shù)α=0.98；
熱端：動壓修正系數(shù)ξ=0.95，流量修正系數(shù)α=0.98。
7. 熱管換熱器冷、熱端傳熱表面積 m2（或根據(jù)直徑計算）
8. 安裝形式：11根3列叉排。
 
四、換熱量、傳熱系數(shù)及熱平衡誤差的計算：
冷段換熱量  QL＝ρL·FL·CPL（tL2－tL1） [W]
熱段換熱量  Qr＝ρr·Fr·CPr（tr2－tr1） [W]
熱平衡誤差  δ＝（Qr－QL）/Qr×100%
傳熱系數(shù)   k＝QL/（fL·Δt）
式中：ρL，ρr――冷、熱段出口空氣密度 [kg/m3];
，――冷、熱段出口平均風(fēng)速 [m/s]；
      FL，Fr――冷、熱段出口面積 [m2]；
tL1 ，tL2 ，tr1，tr2――冷、熱段進出口風(fēng)溫 [℃]；
fL――冷段傳熱面積[m2]；
 [℃]；
畢托管測流速計算：
       
式中：——風(fēng)速 m/s
      ——畢托管的校正系數(shù),取0.98
——畢托管壓差,Pa
----空氣密度,kg/m3
五、實驗步驟
1．打開電源開關(guān)。檢查儀表顯示是否正常。
2．開啟冷、熱端風(fēng)機開關(guān)，調(diào)節(jié)風(fēng)量旋鈕可調(diào)節(jié)風(fēng)機風(fēng)量（順時針方向為調(diào)大）。
3．打開加熱開關(guān)，加熱電流調(diào)至3.5-4A左右。注意：必須先開熱風(fēng)風(fēng)機，再開加熱器！設(shè)置熱風(fēng)進口加熱溫度在60度。
4. 當(dāng)實驗工況點的溫度穩(wěn)定后（約10分鐘后）讀取數(shù)據(jù)。記錄冷、熱端的畢托管壓差（Pa），并通過溫度儀表讀取各測點的溫度值。記錄工作每隔3分鐘進行一次，取三次數(shù)據(jù)的平均值作為該點工況的測試數(shù)據(jù)。
5. 然后同步改變冷、熱風(fēng)機風(fēng)量或者改變熱風(fēng)進口溫度，待實驗工況穩(wěn)定后，開始測試數(shù)據(jù)。
6. 實驗結(jié)束后，先切斷加熱電源，5分鐘后再關(guān)閉冷、熱風(fēng)機，然后關(guān)閉總電源，整理實驗臺。
注意：熱管換熱器工作溫度（熱風(fēng)進口溫度）為60~70℃，切勿超溫使用，以防破壞熱管。
六、實驗數(shù)據(jù)處理
1、將實驗測得的數(shù)據(jù)填入表1中：
表1
工
況		 序號 畢托管壓差（pa） 冷熱段進口溫度（℃） 備注
冷段 熱段 tL1 tL2 tr1 tr2
Ⅰ 1              
2              
3              
平均              
Ⅱ 1              
2              
3              
平均              
 
 
2、將上面數(shù)據(jù)整理所求的兩種工況的實驗結(jié)果填入表2，并進行比較分析。
表2
工 況 冷段風(fēng)速  （m/s） 熱段風(fēng)速  （m/s） 冷段換熱量QL（W） 熱段換熱量 Qr（W） 熱平衡誤差δ
（％）		 傳熱系數(shù)k
（W/（m2·K））
Ⅰ            
Ⅱ            
 
 

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