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1、河南省高等教育自学考试供 热 工 程 实验报告 专 业： 建筑环境与设备工程(独立本科段)准考证号： 姓 名： 孙 姿 鑫 助考院校： 河南科技大学 河南科技大学建筑环境与设备工程实验室实验一 热网水力工况实验一、实验目的1了解不同水力工况下热网水压图的变化情况，巩固热水网路水力工况计算的基本原理。2能够绘制各种不同工况下的水压图。3了解和掌握热网水力工况分析方法，验证热网水压图和水力工况的理论。二、实验原理在室外热水网路中，水的流动状态大多处于阻力平方区。流体的压力降与流量、阻抗的关系如下：流体压降与流量的关系 并联管路流量分配关系 水力失调度 式中 管网计算管段的压力降，Pa；管网计算管段
2、的水头损失，mH2O；网路计算管段的水流量m3/h；S管路计算管段的阻力数，Pa/(m3/h)2；管路计算管段的阻力数，mH2O/(m3/h)2； 工况变化后各用户的流量m3/h； 正常工况下各用户的流量m3/h；， 工况变化后各用户资用压力；， 正常工况下各用户的资用压力；三、实验设备及实验装置1、测压玻璃管 2、阀门 3、管网（以细水管代替暖气片） 4、锅炉（模型） 5、循环水泵 6、补给水箱 7、稳压罐 8、膨胀水箱 9、转子流量计图1 热网水力工况实验台示意图四、实验步骤1运行初调节先打开系统中的手动放气阀，然后启动水泵。待系统充满水，膨胀水箱水位到达所需的定压高度后，关闭阀门L，保持
3、水箱水位稳定。调节供水干管和各支管（代表用户）的阀门，使各节点之间有适当的压差，待系统稳定后记录各点的压力和流量，并依此绘制正常工况水压图。2节流总阀门缓慢关小供干管上的总阀门A，待系统稳定后，记录新工况下各点的压力和水流量，绘制新水压图，并与正常水压图进行比较。3节流供水干管中途阀门 将总阀A恢复原状，使水压图变回正常工况，不一定强求与原来的正常水压图完全吻合，待系统稳定后，记录下各点的压力和水流量。将中途阀门C慢慢关小，待系统稳定后， 记录新工况下各点的压力和水流量，绘制新水压图，并与正常水压图进行比较。4调节用户处阀门（可有开大、关小、完全关闭三种情况）将阀门C恢复原状，使水压图变回正常
4、工况，记录本次正常水压图的各点压力与用户流量。关闭用户b处的阀门，待系统稳定后，记录新工况下各点的压力和水流量，绘制新水压图并与正常水压图进行比较。，5实验完毕，停止水泵运行。五、注意事项1在正式进行细调节以前，必须将系统中全部空气泡清除。2在调节各种工况时需缓慢调节阀门，并待系统稳定后再记录数据。实验二 散热器性能实验一、实验目的1、通过实验了解散热器热工性能测定方法及低温水散热器热工实验装置的结构。2、测定散热器的散热量Q，计算分析散热器的散热量与热媒流量G和温差的关系。二、 实验装置 1.水位指示管 2.左散热器 3. 左转子流量计 4. 水泵开关及加热开关组5. 温度压差巡检仪 6.温
5、度控制仪表 7. 右转子流量计 8. 上水调节阀 9.右散热器 10. 压差传感器 11.温度测点T1、T2、T3、T4 图1散热器性能实验装置示意图三、实验原理本实验的实验原理是在稳定的条件下测定出散热器的散热量：Q=GCP（tg-th） kJ/h式中：G热媒流量， kg/h；CP水的比热， kJ/Kg.； tg、th供回水温度， 。 散热片共两组:一组散热面积为：1m2 二组散热面积为：0.975 m2上式计算所得散热量除以3.6即可换算成W。低位水箱内的水由循环水泵打入高位水箱，被电加热器加热，并由温控器控制其温度在某一固定温度波动范围，由管道通过转子流量计流入散热器中，经其传热将一部分
6、热量散入房间，降低温度后的回水流入低位水箱。流量计计量出流经每个散热器在温度为tg时的体积流量。循环泵打入高位水箱的水量大于散热器回路所需的流量时，多余的水量经溢流管流回低位水箱。四、实验步骤1、测量散热器面积。2、系统充水，注意充水的同时要排除系统内的空气。3、打开总开关，启动循环水泵,使水正常循环。4、将温控器调到所需温度（热媒温度）。打开电加热器开关，加热系统循环水。5、根据散热量的大小调节每个流量计入口处的阀门，使之流量、温差达到一个相对稳定的值，如不稳定则须找出原因，系统内有气应及时排除，否则实验结果不准确。6、系统稳定后进行记录并开始测定：当确认散热器供、回水温度和流量基本稳定后，
7、即可进行测定。散热器供回水温度tg与th及室内温度t均采用pt100.1热电阻作传感器，配数显巡检测试仪直接测量，流量用转子流量计测量。温度和流量均为每10分钟测读一次。Gt=L/1000=L10-3 m3/h式中：L转子流量计读值； l/h；Gt温度为tg时水的体积流量；m3/hG=Gtt （kg/h）式中：G热媒流量，（kg/h）；t温度为tg时的水的密度，（kg/ m3）。7、改变工况进行实验：a、改变供回水温度，保持水量不变。b、改变流量，保持散热器平均温度不变。即保持 恒定8、求散热器的传热系数K根据Q=KA（tp-t0） 其中：Q为散热器的散热量，W K散热器的传热系数，W/m2.
8、 A 散热器的面积，一种为0.975 m2，另一种为1 m2 tp 供回水平均温度，t0 室内温度，9、实验测定完毕：a、关闭电加热器；b、停止运行循环水泵；c、检查水、电等有无异常现象，整理测试仪器。五、注意事项1、测温点应加入少量机油，以保持温度稳定；2、上水箱内的电热管应淹没在水面下时，才能打开，本实验台有自控装置；但亦应经常检查。实验三 管路水力平衡实验一、实验目的 1测定管路阻抗； 2验证串、并联管路流量分配规律； 3掌握管路系统水力平衡调节方法。二、实验原理任何复杂管路都是由简单管路经串联、并联组合而成。1串联管路Q1=Q2=Q3 （1）串联管路阻力损失，按阻力叠加原理，则：h1-
9、3=h1+h2+h3=S1Q12+S2Q22+S2Q32 （2）因流量Q各段相等于是得：SS1+S2+S2 （3）式中 Q流量，m3/s； h管段阻力，包括沿程阻力和局部阻力，Pa； S管段阻抗，kg/m7。由此得出结论：无中途分流或合流的串联管路，各管段流量相等，阻力叠加，总管路的阻抗S等于各管段的阻抗叠加。这就是串联管路的流动规律。2并联管路Q=Q1+Q2+Q3 （4）并联管路各管段阻力损失相等，于是：h1-3=h1h2h3 （5）S1Q12S2Q22S2Q32 （6）由公式4、公式5、公式6可得：=+ (7)=: (8)于是得到并联管路流动规律：并联节点上的总流量为各支管中流量之和；并联
10、各支管上的阻力损失相等，总的阻抗平方根倒数等于各支管阻抗平方根的倒数之和。3串并联管路流动规律的意义各分支管路的管段几何尺寸、局部构件确定后，可确定各管段的阻抗及管路系统的总阻抗。对于串联管路系统，由总阻抗可得出管路系统特性曲线方程：P总S总Q总2，通过特性曲线方程可得出系统总压头损失随流量变化的规律，为工程设计中动力设备（水泵或风机）的选取提供一定的参考。对于并联管路系统，确定各管段阻抗后，按照节点间各分支管路的阻力损失相等，来分配各支管上的流量，阻抗S大的支管其流量小，S小的支管其流量大。在专业上并联管路设计计算中，必须进行“阻力平衡”，它的实质就是应用并联管路中流量分配规律，在满足用户需
11、要的流量下，设计合适的管路尺寸，及局部构件，使各支管段上的阻力损失相等。 4流量计算公式对于孔板测流量，按以下公式计算流量： （9）式中，Q体积流量，m3/h； 孔板流量计的流量系数，按0.75算； d1孔板大径，m，0.014m； d2孔板小径，m，0.008m； P孔板两端压差，Pa，如果是水柱高度，将水柱高度转化为Pa； 水的密度，kg/m3，1000 kg/m3。三、实验设备本次实验采用GLZK型管路串并联实验台。水泵流量50L/min，扬程6m，功率180W；电源220v，实验管道20mm。四、实验内容和步骤1管段阻抗测定（1）关闭阀门3、4、5、6，打开阀门1、2、7、8，启动水泵
12、，调节水泵出口阀门，待管路系统运行稳定；（2）测量管段1的流量，将孔板流量计两端压力测量结果记入表1中；（3）利用测压管测量管段1两端的压力，将测量结果记入表1中；（4）调节水泵出口阀门1，阀门开度大到小调节5次，重复步骤（2）和步骤（3），将测量结果记入表1中；（5）关闭水泵电源，关闭阀门2、5、7，打开阀门1、3、4、6、8，启动水泵，按以上步骤（2）（3）和（4），测量管段2两端压力和流量，将5次测量结果记入表2中。 2串联管路流量测定（1）关闭阀门3、8，打开阀门其余阀门，启动水泵，调节水泵出口阀门，保证系统正常运行；（2）将孔板流量计两端压力、管段1和管段2两端压力分别计入表3中；（3）将阀门1关小，记录孔板流量计两端压力、管段1和管段2两端压力，填入表3中；（4）分别关小阀门2和阀门6，重复步骤（2）。 3并联管路流量测定（1）关闭阀门5，打开阀门其余阀门，启动水泵，调节水泵出口阀门，保证系统正常运行；（2）将孔板流量计两端压力、管段1和管段2两端压力分别记入表3中；（3）分别关小阀门2和阀门4，重复步骤（2）。五、实验数据处理 1
