热管换热器实验PAGE/NUMPAGESMACROBUTTONMTEditEquationSection2EquationChapter1Section1SEQMTEqn\r\h\*MERGEFORMATSEQMTSec\r1\h\*MERGEFORMATSEQMTChap\r1\h\*MERGEFORMAT11.4热管换热器实验11.4.1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；11.4.2实验台的结构及其工作原理热管换热器实验台的结构如下图所示。实验台由翅片管(整体绕制)、热段风道、冷段风道、冷段和热段风机、电加热器(Ⅰ—450W，Ⅱ—1000W)、工况选择开关(Ⅰ和Ⅱ)、热电偶、琴键开关、热球风速仪(独立仪表用户自备)、冷段热电偶接线柱、电位差计接线柱和支架等组成。图11.4－1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—温度数显仪表8—工况选择开关9—琴键开关10—支架11—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，并用热球风速仪对冷、热段的出口风速进行测量，从而可以计算换热器的换热量Q和传热系数K。11.4.3实验台参数冷段出口内径：D=180mm热段出口内径：D=180mm冷段传热表面参数：翅片管长280mm钢管直径21mm翅片直径40mm翅片个数104个热段传热表面参数：翅片管长280mm钢管直径21mm翅片直径40mm翅片个数104个11.4.4实验步骤1.连接电位差计和冷热端热电偶（如无冰水条件，可不连接冷段热电偶，而将冷段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.将工况开关按在“工况Ⅰ”位置（Ⅰ－450W），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（为使测量工作在风道温度不超过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，逐点测量工况I的冷热段进口温度（参看实验台结构图）；6．将工况开关按在“工况Ⅱ”位置（Ⅱ－1000w），重复上述步骤，测量工况Ⅱ的冷热段进口温度；7.实验结束后，切断所有电源。11.4.5实验数据处理将实验测得的数据填入下表中：表11.4－1工况序号风速[m/S]冷热段进口温度[℃]备注冷段热段TL1TL2tr1tr2Ⅰ123平均Ⅱ123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(Ⅰ-450W)冷段换热量QL＝ρL·FL·CPL(tL2－tL1)[W]热段换热量Qr＝ρr·Fr·CPr(tr1－tr2)[W]热平衡误差δ＝（Qr－QL）/Qr％传热系数K＝QL/(fL·△t)式中，――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[℃]；ρL，ρr――冷、热段出口空气密度[Kg/m3];fL――冷段传热面积[m2]；[℃]；2.工况Ⅱ（Ⅱ－1000W）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下表，并进行比较分析。表11.4－1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））ⅠⅡ
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