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                热管换热器实验指导书

                  
                热管换热器实验指导书
                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.熟悉热管换热器换热量Q和传热系数K的测试和计算方法
                二、实验台的结构及工作原理:
                热管换热器实验台的结构如下图所示:
                实验台由1、翅片热管(整体轧制)2、热段风道3、冷段分道4、冷段和热段风机5、电加热器(Ⅰ—1000W Ⅱ—100W)6、热电偶7、测温切换琴键开关8、热球风速仪(独立仪表)等组成。
                热管换热器实验指导书(图1)
                热管换热器实验台结构图
                1.翅片热管  2.热段风道 3.冷段风道 4.风机 5.电加热器  6.热电偶
                7.测温切换琴键开关 8.热球风速仪(图中未绘出)9.风速测孔
                 
                热段中的点加热器使空气加热,热风经热段风道时,通过翅片热管进行换热和传递,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,从而可以计算出换热器的换热量Q和传热系数K
                三、实验台参数
                1.冷段出口面积:热管换热器实验指导书(图2)0.0045热管换热器实验指导书(图3)
                2.热段出口面积;热管换热器实验指导书(图4)0.0231热管换热器实验指导书(图5)
                3.冷段传热表面积:热管换热器实验指导书(图6)=0.246热管换热器实验指导书(图5)
                4.热段传热表面积:热管换热器实验指导书(图8)=0313热管换热器实验指导书(图5)
                四、实验步骤
                1.联接电位差计和冷端热电偶。(如无冰并条件,可不接冷端热电偶,而将冷端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.将工况开关置于“工况1”位置(强热),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。(为使测量工作在分道温度不超过40℃的情况下进行,必须在开机后立即测量)。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,逐点测量冷、热段进出口温度热管换热器实验指导书(图10)热管换热器实验指导书(图11)热管换热器实验指导书(图12),热管换热器实验指导书(图13)(参看实验台结构图)。
                6.将“工况开关”置于“工况Ⅱ(强热档)”位置,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。
                五、实验数据处理
                将实验中测得的数据填入下表中:
                工况 序号 风速热管换热器实验指导书(图14) 冷、热段进出中口热电热Ⅲ Ⅴ 备注
                冷段热管换热器实验指导书(图15) 热段热管换热器实验指导书(图16) 热管换热器实验指导书(图10) 热管换热器实验指导书(图11) 热管换热器实验指导书(图19)   热管换热器实验指导书(图20)
                 
                 
                1        
                2      
                3      
                平均      
                 
                1      
                2      
                3      
                平均      
                将实验所用仪器名称、规格、编号及实验日期、室温等填入上表的备注中计算换热量、传热系数及热平衡误差:
                1.工况Ⅰ(弱热)
                冷段换热量  热管换热器实验指导书(图21)[热管换热器实验指导书(图22)]
                热段换热量  热管换热器实验指导书(图23)[热管换热器实验指导书(图24)]
                热平衡误差  热管换热器实验指导书(图25)  %
                传热系数    热管换热器实验指导书(图26)[热管换热器实验指导书(图27)℃]
                式中   热管换热器实验指导书(图28)冷、热段出口平均风速 热管换热器实验指导书(图29)
                           热管换热器实验指导书(图30)冷热段出口段面积  热管换热器实验指导书(图5)
                           热管换热器实验指导书(图32)冷、热段出口风温(参见图示)℃
                           热管换热器实验指导书(图33)冷、热段出口空气密度 热管换热器实验指导书(图34)
                           热管换热器实验指导书(图35)冷段传热面积
                                        热管换热器实验指导书(图36)热管换热器实验指导书(图37)
                2.工况Ⅱ(强热)
                计算方法同上
                将上面数据整理所求得的两种工况的实验结果填入下表,并进行比较分析。
                工况 冷段换热量
                热管换热器实验指导书(图38)
                热段换热量
                热管换热器实验指导书(图39)
                热平衡误差
                热管换热器实验指导书(图40)%
                传热系数
                热管换热器实验指导书(图41)℃)
                       
                       

                六、加热原理
                热管换热器实验指导书(图42)