散热器热工性能实验限定了哪些因素
1、实验目的(1)掌握以水为加热介质时冷水机组热性能的实验方法。(2)通过热性能实验确定冷却剂的散热量或传热系数与计算出的温差之间的关系,计算出金属的热强度值。
2、实验原理(1)散热器的散热量Q=a(tp-ta)n=a△tbW(1-1)其中tp——散热器进出口热介质的平均温度,℃ ; tp = (tg +tc)tg ——散热器入口热介质温度,℃ tc ——散热器出口热介质温度,℃,a、b ——实验确定的参数,主要与热介质有关散热器参数 结构和方法 安装-检测室参考点 空气温度,℃ (2) 输入冷却剂的平均温度 Q = G (hg-hc) W (1-2) 其中 G ——冷却器内热介质的平均质量流量,kg/s——对应于热介质入口温度的热函Tg,j/kg; hc —— 热介质出口温度 tc 对应的焓,j/kg (3) 冷却液传热系数 K=△tn-1W/m2••°C (1-3) 式中 F —— 散热器受热面积,平方米。
(4) 散热器金属热密度 g=W/kg·℃ (1-4) 式中,△t——计算温差,一般推荐Δt=64.5℃ g——冷却液质量,kg; (无水条件) 由上可知,实验测得的散热器热性能参数为tg、tc、ta、G、F、g。
3 实验装置 散热器实验装置主要由以下几部分组成: (1) 风冷密闭试验室空调系统如图1.1 所示。
主要由封闭舱6和机翼5组成,机翼5内安装探测器散热器,用于维持舱内空气温度恒定的空调系统(包括送风和回风系统、用于加热和冷却的电热系统)空气、冷却系统等)。
图 1.1 风冷密闭试验箱空调系统 1 风机 2 风道 3 电加热器 4 多板送风口 5 试验箱套件 6 试验箱 7 回风口 8 蒸发器 9 膨胀阀 10 压缩机 11 冷凝器 12 冷却塔13 循环水泵 14 供水阀 15 补水阀 (2) 冷却液温度介质循环系统如图1.2所示。
主要由低位水箱13、循环泵1、高位水箱2、电锅炉14、冷水机6、换向器8组成。
图1.2散热器热循环系统1水泵 2 高位水箱 3 水位计 4 温度计 5 电加热器 6 散热器 7 流量计 8 换向器 9 采样器 10 冷却水管 11 量杯 12 天平 13 水箱位 14 锅炉 (3) 加热介质温度装置的进出口、检测室内的空气温度检测系统和温度控制系统。
(4)中温冷却及称重系统。
4.实验方法(1)实验条件实验应在稳态条件下进行,即等时间间隔(一般不超过10分钟)至少有6个连续测量值,且每个测量值在其平均值的一美元以内,并且当它大于下一个范围时,它是稳定状态。
介质加热系统中水体积G±2%、温度t±0.2%、温度Q±1%、检测池中心壁温度±0.3%℃、参考点温度±0.1%℃ ,安装散热器的墙面温度为±0.5%℃ (二)参数测量 1、温度测量 本实验采用四线铂电阻温度计测量温度。
首先用8840A数字万用表测量电阻值,然后根据计算公式(或查表)求得温度值。
2、流量测量采用质量法。
使用MP-4000电子天平称量采样液体的质量,并根据采样间隔计算加热介质的质量流量。
3、温度和流量测量范围 流量工况 G 进水温度 tg 出水温度 ta 空气温度 ta 标准 Gkg/h95±2°75±2°20±1°Gkg/h80±3°tc±3° 20±1 °C Gkg/h65±5°tc±5°20±1°流量G由tg=95±2°确定 且tg-tc=20±2℃。
保持不变,分别测量tg=80±3℃和±65。
相应的 tc 值为 5°C 时的值。
学生进行实验时,不需要测量墙壁参考点的温度。
4、温度和流量测量精度 tg、tc、ta±0.1°G±0.5% 壁温±0.2°C 5、散热器冷却面积和质量测量 5、实验步骤 (1)系统启动前的准备工作(待完成)老师教) 1.安装散热器 2.给系统注满水并排气 3.分配点柜并控制电源。
(2)启动加热介质(水)循环系统(见图1.2) 1、启动循环水泵1,流量计浮子7浮起 2、启动下水箱13及锅炉的电加热器5 14、(3)检查空调系统是否运行舱室(见图1.1) 1.启动风箱1和冷却塔风机16 2.打开冷凝器11的供水阀14和循环泵13; 等待冷却水系统工作,向系统注满水后,关闭阀门14,打开冷却塔补水阀门15。
3、打开冰箱,观察高低压表的信号值。
4. 打开空气加热器。
(4)自控系统只有在试验室的加热介质系统和空调系统运行正常后才能运行。
1、进入散热器的水温由控制下水箱13电加热器5的电子调节器TA-012、电子调节器TA-092和控制电加热器的晶闸管调压器ZK-03控制。
锅炉水箱加热器5 14.控制进水温度。
2、检测室参考点空气温度由XQCJ-400自动平衡调节器和ZK-03晶闸管调压器控制送风加热器实现房间参考点空气温度控制。
(5)通过手动调节阀门来控制水量。
(6)测量当系统内的温度和流量达到稳定时,即可记录读数。
每个工作状态连续读取1小时,每10分钟读取一次。
(7) 停止与启动系统的顺序正好相反。
1、在加热器控制系统中,首先关闭电加热器控制,然后按下相关控制按钮。
2、测试客舱空调系统时,先按下冰箱停止按钮,然后关闭冰箱吸气阀,6至10分钟后,关闭风扇和冷却水系统。
3、按下循环水泵停止按钮。
6、整理实验数据 (1)根据实测数据,采用最小乘法求出式(1-1)中的系数a、b。
(2) 求出传热系数K的计算公式。
(3) 求出△t=64.5℃时制冷剂金属的热强度q值。
(4) 计算△t=64.5、60.0、55.0℃时的散热量Q,并与相关标准中给出的散热量进行比较。
三管传热实验中三管是哪三管
波纹管、光滑管和扰流管。根据天眼查提供的信息,三管实验装置涉及化工实验设备领域。
三管实验装置内壳从上到下依次为波纹管、光滑管和扰流管。
三管虚拟仿真系统是化学实验的一种。
实验通过热力学第二定律指出:无论是气体、液体还是固体,都存在温差,这必然导致。
自发热量从高温箱向低温传递的这个过程称为传热过程,或传热。
用于冷热流体进行热交换的设备称为热交换器。
传热在工程技术中应用广泛,在电力、化工、制冷、建筑、机械制造、新能源和航空航天工程中发挥着非常重要的作用。
因此,了解传热过程的基本原理和传热设备的结构性能极为重要。