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1、散热器热工性能实验、实验目的（一）掌握热媒为水时散热器热工性能的实验方法。（二）通过热工性能实验确定散热器散热量或传热系数与计算温差的 关系，并求出其金属热强度值。、实验原理（一）散热器的散热量Q=a （tt ） n=aAtbW（11）pa式中t散热器进出口热媒平均温度，C；pt = （t +t ）p 2 g ct散热器进口处热媒温度，C； gt散热器出口处热媒温度，C； ca、b实验确定的系数，主要与散热器构造热媒参数及安装方式等有关；t检测小室基准点空气温度，C； a（二）热媒输入散热器热量Q=G（hh）W（12）gc式中G散热器热媒平均质量流量，kg/s；h相应于热媒进口温度t的焓，j/
2、kg； ggh相应于热媒出口温度t的焓，j/kg；CC（三）散热器传热系数a 人k=fn1W/mC(13)2式中F散热器散热面积，m2。 四）散热器金属热强度QtgW/kgC(14)式中 At计算温度差，一般可取At=64.5C；g 散热器质量，kg。（无水状态）由上可见，散热器热工性能实验测量的参数有t、t、t、G、gcaF、g。三、实验装置散热器实验装置主要有下列各部分组成：（一）风冷闭式检测小室空调系统如图1.1所示。它主要由安装被检测散热器的闭式小室6及其套间5，用于维持小室空气温度稳定的空调系统（包括送回风系统、用于加热和冷却空气的电加热器系统和制冷系统等）组成。1 风机 2 风管
3、3 电热器 4 多叶送风口 5 小室套间 6 检测小室 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（二）散热器热媒循环系统8 换向器 9 取样器 10 冷却水管 11 量杯 12 天平 13地位水箱 14 锅炉（三）散热器进出口热媒温度、检测小室空气温度检测系统及温度控制系 统。（四）热媒冷却及称量系统。四、实验方法（一）实验条件实验必须在稳态条件下进行，即在等时间间隔（一般间隔不超 过10分钟）中至少有六次连续测量值，每次测量值与其平均值元差 不大于下列范围时即为稳态。对于热媒系统水量G2%温度t0.2%热量Q1%对
4、于检测小室内壁面中心温度0.3%C基准点温度0.1%C安装散热器那面墙表面温度0.5%C（二）参数测量1、温度测量本实验利用四线制铂电阻温度计测量温度。先由8840A数字多用表测得电阻值，然后再根据计算公式（或查表）求出温度值。2、流量测量采用质量法测量。用MP4000型电子天平称出取样流体的质量,根据取样的间隔时间求出热媒的质量流量。3、温度与流量的测量范围工况流量G进水温度tg出水温度ta空气温度ta标准Gkg/h952C752C201CGkg/h803Ctc3C201CGkg/h655Ct c5C201C由tg=952C, tg-tc=202C确定流量G,保持不变，分别测 出tg=803
5、C、655C相应的tc值。学生进行实验时，壁面参考 点的温度可不测量。4、温度与流量测量精度tg、tc、ta0.1CG0.5%壁面温度0.2C5、散热器散热面积及质量测量五、实验步骤（一）系统启动前准备工作（由教师完成）1、安装散热器；2、系统充水、排气；3、配点柜、控制接通电源；4、 仪器仪表的调整。（二）热媒（水）循环系统启动（见图1.2）1. 开启循环水泵1、流量计7浮子漂起；2. 启动低位水箱13和锅炉14的电热器5。（三）检测小室空调系统启动（见图1.1）1. 启动风箱1及冷却塔风机16；2. 打开冷凝器11的供水阀14和循环泵13，待冷却水系统充满水后关 闭阀14，打开冷却塔补水阀
6、15；3. 开启制冷机并观察高、低压压力表的指示值；4. 开启空气加热器。（四）自动控制系统投入 自控系统必须在热媒系统及检测小室空调系统正常运行后才能投入。 1、散热器入口水温控制由电子调节器TA012控制低位水箱13的电加热器5,及电子调节 器TA092和可控硅电压调整器ZK03控制锅炉14的电加热器5,实现对 入口水温的控制。2、检测小室基准点空气温度控制由XQCJ400型自动平衡记录调节仪和可控硅电压调整器ZK03 等控制送风加热器了,实现对小室基准点空气温度的控制。（五）水量控制靠手动调节阀门实现。（六）测量 当系统中温度、流量达到稳定后便可读数记录。每个工况连续读数1小时,每间隔1
7、0分钟读一次数。（七）停车 正好与启动系统的顺序相反。1、加热器控制系统 先停电热器的控制仪表,后按下有关的控制按扭。2、检测小室空调系统先按下制冷机停止按扭，并随即关闭制冷机的吸气阀，待610分钟后， 关闭风机及冷却水系统。3、按下循环水泵停止按扭。六、实验数据整理(一)根据测得的数据用最小乘法求(11)式中的系数a和b。 In At (ln At ln Q ) 一 (ln At)2. In Qi i i i ia 二 41i1(S 2 ln At- n (ln At )2I i=11 丿i=11n lnAt n lnQ 一 n n （ln At lnQ ）b = i=1丄1.i=1.（ S
8、 2 ln At- n （ln At ）2V i=11 丿i=11（二）求出热传系数K的计算式。（三）求出At=64.5C时散热器金属热强度值q。（四）计算At=64.5、60.0、55.0C的散热量Q,并与有关标准中给出的散热量进行比较。附表 11 散热器热工性能实验记录表附表12 散热器热工性能实验计算表时间：散热器型号：散热器面积：川散热器质量：kg实验工况IIIIII小室基准点空气温度taC散热器进水温度tgC散热器出水温度tcC相应于温度tg的焓hgJ/kg相应于温度tc的焓hcJ/kg水质量流量Gkg/s散热器热水平均温度tpC散热器进出口热水温差AtC计算温差AtC散热量QW传热系数KW/m2C金属热强度qW/kg C备 注
