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1、实验三 热管换热器实验一、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；二、实验台的结构及其工作原理热管换热器实验台的结构如图1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（-450W，-1000W）、工况选择开关（和）、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-
2、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。三、实验台参数1.冷段出口内径：D=180mm2.热段出口内径：D=180mm3.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4.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个四、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
3、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”位置（-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”位置（1000w），重复上述步骤，测量工况的冷热段进口温度；7.实验结束后，切断所有电源。五、实验数据处理将实验测得的数据填入表1中：表1工况序
4、号风速m/S冷热段进口温度备注冷段热段TL1TL2tr1tr2123平均123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（-450W）冷段换热量 QLLFLCPL（tL2tL1） W热段换热量 QrrFrCPr（tr1tr2） W热平衡误差 （QrQL）/Qr传热系数 KQL/（fLt）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 ；L，r冷、热段出口空气密度 Kg/m3;fL冷段传热面积m2； ；2.工况（-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表2，并进行比较分析。表2工 况冷热段热量QL（W）热段换热量Qr（W）热平衡误差（）传热系数K（W/（m2K）
