氣—氣熱管（guǎn）換熱器實驗台（tái）說明書

一、氣—氣熱管換熱器實（shí）驗台說明書-實驗（yàn）目的
1．掌握氣—氣熱管換（huàn）熱器換熱量（liàng）Q和傳熱係數K的測試和計算方法。
2．了（le）解熱管換熱（rè）器換熱量與風溫、風速及熱管傾斜角度等能數的關係。
3．熟悉熱管換熱器（qì）實驗（yàn）台的工作原理和使用方法。
二、實驗台的結構、工作原理及（jí）其參數
1．實驗台的結構如下圖一所示

圖1 實（shí）驗台的（de）結構簡圖

1.冷（lěng）端風機 2.測溫點3. 熱管組4.笛形管5.風量調（diào）節6.熱風機7.熱風調節8.電加熱器（qì）組（zǔ）9. 笛形管10.熱風循（xún）環管道 11工作台旋轉台12.儀表盤（pán）
實驗台的主（zhǔ）要由翅（chì）片式（鋁軋片管）熱管換熱器、電加熱器組、冷熱（rè）端風機、風量（liàng）調節閥（fá）門、測速（sù）笛形管、數顯式測溫係統和工作台等組成，其結構特點如下：
（1）熱（rè）段（duàn）空氣采用循環係統，係統溫升快、省電。
（2）熱風電加熱（rè）係統可（kě）無級調節（jiē）功率（lǜ），因而溫度升溫靈活、穩定。
（3）采用數顯式測溫係統，具有快速、準確、方便（biàn）等特點。
（4）實驗台（tái）可繞支點向前方旋（xuán）轉90度（dù），除可測（cè）量熱（rè）管換熱器熱（rè）端空氣溫度、空氣（qì）流速等參數與換熱量的關係外，還可進行熱管傾斜角度對熱管工作性能影響的測定。
2．工作原理
經熱端風機壓出（chū）的空氣被電加熱器加熱（rè）後流經熱管器下半部、加熱並啟動熱管，熱管內部工質（zhì）（丙酮）受熱沸騰，其蒸汽將熱（rè）量（liàng）帶出熱管換熱器上半（bàn）部，並通過翅片加熱冷（lěng）端空氣，蒸氣（qì）冷凝後沿管壁流向熱管下（xià）半部。
冷、熱端空氣的流（liú）量（liàng）是通過笛形管用微壓計來測量，空氣溫（wēn）度利用（yòng）數顯式測溫儀（yí）表測量並顯示，可通過琴鍵開關進行測點轉換。
3．實驗台參數
（1）冷、熱端測速段（duàn）風管截麵積（jī） (D=160mm)

m²
（2）冷、熱端（duān）熱（rè）管結（jié）構（gòu）參數：

冷、熱端熱管（guǎn）結構圖

（3）熱管換熱器冷、熱端傳熱表麵積

m²（或根據直徑計算）
（4）安裝形式：14根3列豎向、叉排。
三、實驗操（cāo）作步驟
1．將電源插頭插在插座上並合上（shàng）總電源開關。此時（shí），溫度儀表顯示。
2．開啟循環（huán）風機開關，調節循環風機風量（利用風機進口處的風量調節板，改變其麵積來進行調（diào）節）
3．全開電加（jiā）熱器（電熱器開關受循環風機開關控製，隻（zhī）有當循環風機開啟後才能接通電加熱器開關）。
4．通過巡檢儀表可以看見每個點的溫度，待該溫度（dù）達到（70~80度或接近）實驗值時，開啟受熱風機開關，並利用其出（chū）風口處的旋轉調風閥（fá）改變其開口大小（xiǎo）來調節受熱端風量。
5．調節循環風溫度，使其趨近和達到穩定（dìng）。循環段進風溫度（dù）是用電加熱器調節旋鈕來進行改變功率（lǜ），溫度自然有變化。
注意：熱管換熱器工作溫度（循（xún）環風進（jìn）口溫度（dù））為50~80℃，切忽超溫使用，以防破壞熱管（guǎn）。
6．在實驗工況點穩定後即可測試。記（jì）錄受熱段、循環段的壓差（Pa）及（jí）各測點空氣溫度值，記錄工作每隔2~3分鍾進行一次，取三次讀值的平均值作為該點工況的測試數據(各點數據均在巡檢儀上麵顯示出來)。
四、實驗數據處理
1．受熱段、循（xún）環段空氣（qì）流量計算
a．受熱段

式中：P_L，P_R—受熱段、循環（huán）段測速段全壓 [Pa]
P_Lj，P_{R j}—受熱段、循環段測速段靜壓 [Pa]
ΔP_L，ΔP_R—受熱段（duàn）、循環段測速笛形（xíng）管壓差 [Pa]
ξ_L=1.025,ξ_R=1.036 —受熱段、循環段測速段（duàn）笛形管壓差修（xiū）正係數（shù）
α_L，α_R —受熱段、循環段測速段（duàn）笛形（xíng）管流量（liàng）修正係數
ρ_L，ρ_R—受熱段、循環段測速段空氣密度 [kg/m³]
T_L1, T_L2 —受（shòu）熱段空氣進出口溫度 [℃]
T_R1, T_R2 —循環段空氣進出口溫（wēn）度 [℃]
Δt——傳熱（rè）溫差[℃]
五（wǔ）、實驗結（jié）構（gòu）分析討（tǎo）論
1．分析熱平衡誤差產生的原因
2．討論熱管換熱器換熱量（或傳熱係數）與（yǔ）可調參數的關係。

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