主頁(yè) > 技術(shù)文章 > 氣—?dú)鉄峁軗Q熱器實(shí)驗(yàn)臺(tái)說(shuō)明書 2025-07-17

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

一、氣—氣熱管換熱器實(shí)驗(yàn)臺(tái)說(shuō)明書-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
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、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關(guān)。此時(shí)，溫度儀表顯示。
2．開啟循環(huán)風(fēng)機(jī)開關(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．全開電加熱器（電熱器開關(guān)受循環(huán)風(fēng)機(jī)開關(guān)控制，只有當(dāng)循環(huán)風(fēng)機(jī)開啟后才能接通電加熱器開關(guān)）。
4．通過(guò)巡檢儀表可以看見每個(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)，開啟受熱風(fēng)機(jī)開關(guān)，并利用其出風(fēng)口處的旋轉(zhuǎn)調(diào)風(fēng)閥改變其開口大小來(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：P_L，P_R—受熱段、循環(huán)段測(cè)速段全壓 [Pa]
P_Lj，P_{R j}—受熱段、循環(huán)段測(cè)速段靜壓 [Pa]
ΔP_L，ΔP_R—受熱段、循環(huán)段測(cè)速笛形管壓差 [Pa]
ξ_L=1.025,ξ_R=1.036 —受熱段、循環(huán)段測(cè)速段笛形管壓差修正系數(shù)
α_L，α_R —受熱段、循環(huán)段測(cè)速段笛形管流量修正系數(shù)
ρ_L，ρ_R—受熱段、循環(huán)段測(cè)速段空氣密度 [kg/m³]
T_L1, T_L2 —受熱段空氣進(jìn)出口溫度 [℃]
T_R1, T_R2 —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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