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[規(guī)格型號(hào)]：	DB-QPGC
[產(chǎn)品名稱(chēng)]：	強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置
[價(jià)　　格]：	52000元
[產(chǎn)品參數(shù)]：
[在線客服]：	QQ在線 QQ在線
[微　　信]：	13817525788

產(chǎn)品介紹：

DB-QPGC 強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>

　　對(duì)空氣橫向流過(guò)管簇表面時(shí)的平均放熱系數(shù)的測(cè)試；根據(jù)對(duì)受強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)放熱過(guò)程的相似分析，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理成準(zhǔn)則方程式。

二、主要配置：

　　多翼式低噪音風(fēng)機(jī)，自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)，組合式有機(jī)玻璃風(fēng)洞，翅片加熱管，加熱由固態(tài)調(diào)壓模塊配電位器調(diào)節(jié)加熱功率，數(shù)顯電流表、電壓表，翅片管簇順排和叉排組合，溫度傳感器，畢托管配差壓傳感器測(cè)量風(fēng)量，16路萬(wàn)能信號(hào)輸入巡檢儀顯示溫度、阻力、流量，不銹鋼支架。

三、技術(shù)參數(shù)：

　　1、輸入電源：?jiǎn)蜗郃C220V±10% 50Hz，功率4.5KW。

　　2、多翼式低噪音風(fēng)機(jī)參數(shù)：風(fēng)量2000 m3/h，風(fēng)壓1000 Pa，功率370W。

　　3、實(shí)驗(yàn)管尺寸：Φ25×250mm ，材質(zhì)紫銅管。

　　4、差壓傳感器：量程0—1000Pa，精度0.5級(jí)。

　　5、實(shí)驗(yàn)風(fēng)道采用透明有機(jī)玻璃材質(zhì)，分為風(fēng)口段，實(shí)驗(yàn)段（實(shí)驗(yàn)段有叉排和順排兩種），測(cè)試段等，彼此之間采用法蘭連接。

　　6、溫度由高精度溫度傳感器測(cè)量，萬(wàn)能信號(hào)輸入巡檢儀和高精度數(shù)字顯示表顯示溫度、阻力、流速等實(shí)驗(yàn)全部測(cè)量參數(shù)，手動(dòng)風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)風(fēng)量。

　　7、外形尺寸：2000×500×1700mm，外形為不銹鋼可移動(dòng)支架，帶雙剎車(chē)輪。

強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
1．了解熱工實(shí)驗(yàn)的基本方法和特點(diǎn)；
2．學(xué)會(huì)翅片管束管外放熱和阻力的實(shí)驗(yàn)研究方法；
3．鞏固和運(yùn)用傳熱學(xué)課堂講授的基本概念和基本知識(shí)；
4．培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)的能力。
實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容
1．熟練實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)習(xí)正確使用測(cè)溫度、測(cè)壓差、測(cè)流速、測(cè)熱量等儀表。
2．正確安排實(shí)驗(yàn)，測(cè)取管外放熱和阻力的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
3．用威爾遜方法整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求得管外放熱系數(shù)的無(wú)因次關(guān)聯(lián)式，同時(shí)，也將阻力數(shù)據(jù)整理成無(wú)因次關(guān)聯(lián)式的形式。
4．對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論。
實(shí) 驗(yàn) 原理
1．翅片管是換熱器中常用的一種傳熱元件，由于擴(kuò)展了管外傳熱面積，故可使光管的傳熱熱阻大大下降，特別適用于氣體側(cè)換熱的場(chǎng)合。
2．空氣（氣體）橫向流過(guò)翅片管束時(shí)的對(duì)流放熱系數(shù)除了與空氣流速及物性有關(guān)以外，還與翅片管束的一系列幾何因素有關(guān)，其無(wú)因次函數(shù)關(guān)系可表示如下：
N_u=f(R_e、P_r、N)
式中：N_u= 為Nusselt數(shù)；
R_e==為Reynolds數(shù)；
P_r==為Prandtl數(shù)；
H、δ、B分別為翅片高度、厚度、和翅片間距；
P_t、P_l為翅片管的橫向管間距和縱向管間距；N為流動(dòng)方向的管排數(shù)；
D_o為光管外徑，U_m、G_m為最窄流通截面處的空氣流速（m/s）和質(zhì)量流速。
（kg/m²s）且Gm=Um•ρ
λ、ρ、μ、γ、α為氣體的特性值。
此外，放熱系數(shù)還與管束的排列方式有關(guān)，有兩種排列方式，順排和叉排，由于在叉排管束中流體的紊流度較大，故其管外放熱系數(shù)會(huì)高于順流的情況。
對(duì)于特定的翅片管束，其幾何因素都是固定不變的，這時(shí)，式（1）可簡(jiǎn)化為：
N_u=f（R_e、P_r）（2）
對(duì)于空氣，P_r數(shù)可看作常數(shù)，故
N_u=f（R_e）（3）
式（3）可表示成指數(shù)方程的形式
N_u=CR_eⁿ（4）
式中，C、n為實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的系數(shù)和指數(shù)。這一形式的公式只適用于特定幾何條件下的管束，為了在實(shí)驗(yàn)公式中能反映翅片管和翅片管束的幾何變量的影響，需要分別改變幾何參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合整理。
3．對(duì)于翅片管，管外放熱系數(shù)可以有不同的定義公式，可以以光管外表面為基準(zhǔn)定義放熱系數(shù)，也可以以翅片管外表面積為基準(zhǔn)定義。為了研究方便，此處采用光管外表面積作為基準(zhǔn)，即：
（5）
式中：Q為總放熱量，（W），n為放熱管子的根數(shù)，πD₀L為一支管的光管換熱面積（m²）,T_a為空氣平均溫度（℃），T_w0為光管外壁溫度（℃），此處，的單位為（w/m²•℃）。
4．如何測(cè)求翅片管束平均管外放熱系數(shù)

是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。如果直接由式（5）來(lái)測(cè)求

，勢(shì)必要測(cè)量管壁平均溫度T_w0，這是一件很困難的任務(wù)。采用一種工程上更通用的方法，即：威爾遜方法測(cè)求管外放熱系數(shù)，這一方法的要點(diǎn)是先測(cè)求出傳熱系數(shù)，然后從傳熱阻中減去已知的各項(xiàng)熱阻，即可間接地求出管外放熱熱阻和放熱系數(shù)。即

（6）
式中：K為翅片管的傳熱系數(shù)，可由實(shí)驗(yàn)求出
（7）
其中：Tv代表管內(nèi)流體的平均溫度。
是管內(nèi)流體對(duì)管內(nèi)壁的放熱系數(shù)，可由已知的傳熱規(guī)律計(jì)算出來(lái)；R_w由管壁的導(dǎo)熱公式計(jì)算之。
應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)管內(nèi)放熱系數(shù)

時(shí)，管內(nèi)熱阻將遠(yuǎn)遠(yuǎn)地小于管外熱阻，這時(shí)，

的某些計(jì)算誤差將不會(huì)明顯地影響管外放熱系數(shù)

的大小。
5．為了保證

有足夠大的數(shù)值，一般實(shí)驗(yàn)管內(nèi)需采用蒸汽冷凝放熱的換熱方式。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，采用簡(jiǎn)易熱管作為傳熱元件，將實(shí)驗(yàn)的翅片管，做成簡(jiǎn)易熱管的冷凝段，即簡(jiǎn)易熱管內(nèi)部的蒸汽在翅片管內(nèi)冷凝，放出汽化潛熱，透過(guò)管壁，傳出翅片管外，這就保證了翅片管內(nèi)的冷凝過(guò)程。這時(shí)，管內(nèi)放熱系數(shù)

可用Nusselt層流膜層凝結(jié)原理公式進(jìn)行計(jì)算，即：
（8）
式中，（9）
為單位冷凝寬度上的凝液量（kg/s,m）,其中，r為汽化潛熱（J/kg），D_i為管子內(nèi)徑，式（8）中第2個(gè)括號(hào)中的物理量為凝液物性的阻合。
園筒壁的導(dǎo)熱熱阻為
（10）
應(yīng)當(dāng)注意，式（6）中的各項(xiàng)熱阻都是以光管外表面積基準(zhǔn)的。
實(shí) 驗(yàn) 設(shè) 備
實(shí)驗(yàn)的翅片管束安裝在一臺(tái)低速風(fēng)洞中——實(shí)驗(yàn)裝置和測(cè)試儀表如圖1所示。試驗(yàn)由有機(jī)玻璃風(fēng)洞，加熱管件、風(fēng)機(jī)支架、測(cè)試儀表等六部分組成。
有機(jī)玻璃風(fēng)洞由帶整流隔柵的入口段，整流絲網(wǎng)、平穩(wěn)段、前測(cè)量段、工作段、后測(cè)量段、收縮段、測(cè)速段、擴(kuò)壓段等組成。工作段和前后測(cè)量段的內(nèi)部橫截面積為300mm×300mm。工作段的管束及固定管板可自由更換。
試驗(yàn)管件由兩部分組成；單純翅片管和帶翅片的試驗(yàn)簡(jiǎn)易熱管，但外形尺寸是一樣的采用順排排列，翅片管束的幾何特點(diǎn)如表1所示。

表1

翅片管內(nèi) 徑	翅片管外徑	翅片高度	翅片厚度	翅片間距	橫向管間距	縱向管間距	管排數(shù)
Di	Do	H	δ	B	P_t	P_l	N
mm	mm	mm	mm	mm	mm	mm
20	25.5	9.75	0.2	2.7	75	80	5

4根簡(jiǎn)易試驗(yàn)熱管組成一個(gè)橫排，可以放在任何一排的位置上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一般放在第3排的位置上，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，自第3排以后，各排的放熱系數(shù)基本保持不變了。所以，這樣測(cè)求的放熱指數(shù)代表第3排及以后各排管的平均放熱系數(shù)。
簡(jiǎn)易試驗(yàn)熱管的加熱段由專(zhuān)門(mén)的電加熱器進(jìn)行加熱，電加熱器的電功率由電流、電壓表進(jìn)行測(cè)量。每一支熱管的內(nèi)部插入一支E型熱電偶用以測(cè)量熱管內(nèi)冷凝段的蒸汽溫度T_vo電加熱器熱的箱體上，也安裝一支熱電偶，用以確定箱體的散熱損失。熱電偶的電動(dòng)勢(shì)也可由UJ33a型電位差計(jì)進(jìn)行測(cè)量。

圖1實(shí)驗(yàn)風(fēng)洞系統(tǒng)簡(jiǎn)圖
1.風(fēng)機(jī)支架 2.風(fēng)機(jī) 3.風(fēng)量調(diào)節(jié)手輪 4.過(guò)渡管 5.測(cè)壓管 6.測(cè)速段 7. 過(guò)渡管 8.管簇后測(cè)壓管 9.實(shí)驗(yàn)管段 10. 管簇前測(cè)壓管 11.吸入管 12.支架 13. 加熱元件 14.控制盤(pán)
空氣流的進(jìn)出口溫度由數(shù)顯表配熱電偶測(cè)量，也可用0.1℃的玻璃溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量，入口處安裝一支，出口處可安裝兩支，以考慮出口截面上氣流溫度的不均勻性。空氣流經(jīng)翅片管束的壓力降由斜傾式壓差計(jì)測(cè)量，管束前后的靜壓測(cè)孔都是4個(gè)，均布在前后測(cè)量段的壁面上�？諝饬鞯乃俣群土髁坑砂惭b在測(cè)速收縮段上的畢托管和傾斜式壓差計(jì)測(cè)量。
五、實(shí) 驗(yàn) 步驟
1．熟悉實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)設(shè)備；
2．調(diào)試檢查測(cè)溫、測(cè)速、測(cè)熱等各儀表，使其處于良好工作狀態(tài)；
3．將四排加熱管上的接有熱電偶的上蓋拔出使其能夠冒氣即可。接通電加熱器電源，將電功率控制在2~3KW之間，加熱至四排加熱管均有水蒸氣冒出后，蓋上接有熱電偶的上蓋。開(kāi)動(dòng)引風(fēng)機(jī)。
注意：
（1）. 蓋上接有熱電偶的上蓋時(shí)，不要讓水蒸汽湯著手！
（2）.引風(fēng)機(jī)需在空載或很小的開(kāi)度下啟動(dòng)；
4．調(diào)整引風(fēng)機(jī)的閥門(mén)，來(lái)控制實(shí)驗(yàn)工況的空氣流速，一般，空氣風(fēng)速應(yīng)從小到大逐漸增加，實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)畢托管壓差讀值，可改變 6~7個(gè)風(fēng)速值，這樣，就有 6~7個(gè)實(shí)驗(yàn)工況；
5．在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)工況下，待確認(rèn)設(shè)備處于穩(wěn)定狀態(tài)后，進(jìn)行所有物理量的測(cè)量和記錄，將測(cè)量的數(shù)值記錄到予先準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)記錄表格中。
6．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算和整理，將結(jié)果逐項(xiàng)記入數(shù)據(jù)整理表格中。在整理數(shù)據(jù)時(shí)，可以用手算程序，也可以用予先安排好的計(jì)算機(jī)程序。
7．對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論。
應(yīng)注意，當(dāng)所有工況的測(cè)量結(jié)束以后，應(yīng)先切斷電加熱器電源，待10分鐘后，再關(guān)停引風(fēng)機(jī)。
六、數(shù) 據(jù) 整理
數(shù)據(jù)的整理可按下述步驟進(jìn)行：
1．算風(fēng)速和風(fēng)量
測(cè)量截積的風(fēng)速
（10）
其中：壓差mm水柱或kgf/m²
空氣密度ρ kg/m³
單位換算系數(shù)g=9.8
故得出速度的單位為m/s
風(fēng)量：Ma=U_測(cè)*F_測(cè)*ρ_測(cè)
其中：測(cè)量截面積F_測(cè)=0.3*0.3 m²，測(cè)量截面處的密度由出口空氣溫度T_a2確定。
2．空氣側(cè)吸熱量：
Q_l=M_a*C_pa*(T_a2-T_a1) （11）
3．電加熱器功率
Q₂=I*V
4．加熱器箱體散熱。因箱體溫度很低，散熱量小，可由自然對(duì)流計(jì)算
Q₃=α_c*F_b*(T_ω- T_o)
此處，α_c為自然對(duì)流散熱系數(shù)，可近似取α_c=5w/m²•℃進(jìn)行計(jì)算；F箱為箱體散熱面積（實(shí)測(cè)），T_ω箱體溫度，T_o為環(huán)境溫度。
5．計(jì)算熱平衡誤差
                       （12）
6．計(jì)算翅片管束最窄流通截面處的流速和質(zhì)量流速
   m/s
    kg/m²·s
7．計(jì)算R_e數(shù)
R_e=
8．計(jì)算傳熱系數(shù)　
℃                 （13）
9．計(jì)算管內(nèi)凝結(jié)液膜放熱系數(shù)
由式（8）進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于以水為工質(zhì)的熱管，液膜物性值都是管內(nèi)溫度T_v的函數(shù)，因此，式（8）可簡(jiǎn)化為：
         （14）
10．計(jì)算管壁熱阻，由式（9）計(jì)算
11．由式（6）計(jì)算管外放熱系數(shù)
12．計(jì)算
13．在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上標(biāo)繪關(guān)系曲線，并求出其系數(shù)和指數(shù)。也可由計(jì)算機(jī)程序求

的回歸方程。
此外，空氣流過(guò)管束的阻力一般隨數(shù)的增加而急劇增加，同時(shí)，與流動(dòng)方向上的管排數(shù)成正比，一般用下式表示
　　　�。�15）
式中：為摩擦系數(shù)，在幾何條件固定的條件下，它僅僅是

數(shù)的函數(shù)，即
　　　　　　　　　　　　�。�16）
式（16）中的系數(shù)c和指數(shù)可由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上確定。一組實(shí)測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及其整理結(jié)果如附錄I所示。
七、討論
（一）測(cè)求的管外放熱系數(shù)

包括了幾部分熱阻？
（二）所求實(shí)驗(yàn)公式的應(yīng)用條件和范圍是什么？應(yīng)用威爾遜方法需保證什么條件？
（三）每支實(shí)驗(yàn)熱管的管內(nèi)溫度不盡相同，這對(duì)放熱系數(shù)

的精確性有何影響？
（四）分析實(shí)驗(yàn)誤差原因和改進(jìn)措施。
（五）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，掌握了哪些實(shí)驗(yàn)技能？鞏固了哪些基本概念？
八、附記
（一）本實(shí)驗(yàn)所需教學(xué)時(shí)數(shù)大約6學(xué)時(shí)。在進(jìn)行充分預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的條件下，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行約4學(xué)時(shí)，數(shù)據(jù)整理2學(xué)時(shí)。
（二）實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)較多，易在課程的后期進(jìn)行安排。
（三）因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)元件都是可以更換的，可以滿(mǎn)足各種不同的實(shí)驗(yàn)要求，因而也適用于研究生的實(shí)驗(yàn)研究。也可為工業(yè)傳熱元件進(jìn)行性能標(biāo)定。

友情提示：

1、貨品驗(yàn)收：閣下收貨時(shí)請(qǐng)檢查強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置的貨品外觀，核實(shí)強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置的數(shù)量及配件，拒收處于受損狀態(tài)的強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置；

2、質(zhì)保：頂邦將為閣下提供強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)內(nèi)的質(zhì)保條件和質(zhì)保期，在質(zhì)保范圍內(nèi)提供對(duì)強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置的免費(fèi)維修，超出條件承諾時(shí)提供對(duì)強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置的有償維修；

3、退換貨：閣下單方面原因?qū)е碌膹?qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置選型錯(cuò)誤或強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置購(gòu)買(mǎi)數(shù)量錯(cuò)誤，造成強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置的退換貨要求，將不被接受；

4、貨期：強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置的發(fā)貨期為參考值，如您需要了解強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置的精確貨期，請(qǐng)與頂邦的銷(xiāo)售人員聯(lián)系；

5、如閣下對(duì)強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置有任何疑問(wèn)，請(qǐng)致電：021-36334717 ，我們將由專(zhuān)業(yè)人士為您提供有關(guān)強(qiáng)迫對(duì)流管蔟管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置的咨詢(xún)。

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