热管换热器实验装置说明书.docVIP

PAGE PAGE PAGE 2 PAGE PAGE 0 MACROBUTTON MTEditEquationSection2 SEQ MTEqn \r \h SEQ MTSec \r 1 \h SEQ MTChap \r 1 \h 热管换热器实验装置使用说明书 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. 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图所示。实验台由翅片管、热段风道、冷段风道、冷段和热段风机、电加热器、工况旋钮、热电偶、比托管、压差计等组成。 热管实验装置图 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-温度控制仪；8-工况选择开关；9-温度巡检仪；10-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，并用比托管对冷、热段的出口风速进行测量，由万能信号输入巡检仪显示其数值，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=87mm；冷段翅片管处断面尺寸195mm×195mm； 2．热段出口内径：D=87mm；热段翅片管处断面尺寸195mm×195mm； 3．冷段传热表面参数： 翅片管长170mm；钢管直径18mm；翅片直径40mm；翅片管数量8根；传热面积0.34m2。 4．热段传热表面参数： 翅片管长200mm；钢管直径18mm；翅片直径40mm ；翅片管数量8根；传热面积0.40m2。 5．加热功率：1200W（分两档） 6．比托管修正系数 冷端：动压修正系数ξ=0.953，流量修正系数α=0.980； 热端：动压修正系数ξ=0.955，流量修正系数α=0.985。 四、实验步骤 1.连接冷热端热电偶、压差计与比托管的连接硅胶管； 2.接通电源；接通电控箱风机开关，并测出此时的风速。 3.将工况调节旋钮旋至最小位置，此时电加热器和风机开始工作； 4.逐渐调节工况调节旋钮，加大功率，视温度要求设定工况Ⅰ（600W）； 5.待工况稳定后（约20分钟后），开始测试； 6.改变工况，重复上述步骤，测量工况Ⅱ（1200W）的冷热段进口温度； 7.实验结束后，先切断加热电源，5分钟后切断所有电源。 五、实验数据处理 将实验测得的数据填入表1中： 表1 工 况 序号 风速（m/s） 冷热段进口温度（℃） 备注 冷段 热段 tL1 tL2 tr1 tr2 Ⅰ 1 2 3 平均 Ⅱ 1 2 3 平均 [附] 将实验所用的仪器名称、规格、编号及实验日期、室温等填入上表中的备注栏。 计算换热量、传热系数及热平衡误差： 1.工况Ⅰ 冷段换热量 QL＝ρL·FL·CPL（tL2－tL1） [W] 热段换热量 Qr＝ρr·Fr·CPr（tr2－tr1） [W] 热平衡误差 δ＝（Qr－QL）/Qr×100% 传热系数 k＝QL/（fL·Δt） 式中：ρL，ρr――冷、热段出口空气密度 [kg/m3]; ，――冷、热段出口平均风速 [m/s]； FL，Fr――冷、热段出口面积 [m2]； tL1 ，tL2 ，tr1，tr2――冷、热段进出口风温 [℃]； fL――冷段传热面积[m2]； [℃]； 2.工况Ⅱ 方法同上。 将上面数据整理所求的两种工况的实验结果填入表2，并进行比较分析。 表2 工 况 冷热段热量QL（W） 热段换热量Qr （W） 热平衡误差δ （％） 传热系数k （W/（m2·K）） Ⅰ Ⅱ