翅片管换热器实验指导书

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2、^・t、"j・“t、・［、“t、指导说明书同济大学热能实验室陈德珍2000年1月第一部分空冷器实验台系统说明本实验台是上海交通大学开发、针对换热器课程的教学要求而设计的科教产品。所用的换热器为一较小的间壁式换热器，空气一水作为介质，实验台由独立的风源，热水源，温度控制器等组合而成，有较大的灵活性，以后还可发展冷却塔性能试验。一、实验台组成、系统、设备及仪表实验台系统的简图见图1,主要由风源、热水源、可控硅温度控制器组成。且各自独立，有较大的灵活性。主要性能：1.风源：风机：电机：400w,三相380v风量：800m7h风压：60mmH

3、2O出风口尺寸：200x135mm吸风口配二只可叠套的橡胶收缩风口，测速段处直径分别为Di=120mm及D2=60mm,2.热水源：水箱尺寸：445x245x575mm水泵：电机：120W单相220v流量:1.5mVh压头：12mH2O加热器：3KW220V3只转子流量计：LZB-2560-600L/h3.可控硅温度控制器：TA-092PID调节仪ZK-03三相可控硅电压调整器最大输出功率10KW钳电阻温度传感器BA20~100°C可控硅3CT20A/1000V电源：三相380V4.试验用换热器实验所用的间壁式换热器为一较紧凑的翅片管

4、式散热器，由铜管束套带皱折的铝整体翅片构成，见图2。主要参数：管束：紫铜管管径：do=lOmmdi=8mm节距横向：s1=45mm纵向：S2=13mm翅片：铝制、皱折、整片片厚：5=0.1mm片节距：t=2.6mm试件总体尺寸：水侧：横向管数：ni=3纵向管排数：血=8总管数：n=mxn2二24水通道并联管子数：即n.=3管子总长度：L=axn=0.2x24=4.8m通道面积:Fw=n)xnxdlxdl/4=1.508x104m2气侧：通道尺寸：a=200mmb=130mmh=l16mm翅片数:of76通风面积：Fa二axb二0.02

5、72m2传热总面积：Aa=(/?!xS

6、xh-L兀xd：x/z)x2xm+(«-znxxxd()xn=2.24m2特征尺寸：Da=4V/Aa=4xaxbxh/Aa=4x0.2x0.136x0.116/2.24=5.6mm整个风源设计紧凑，风箱用塑料制成，11!风口线型及大的收缩比，保证空气在换热器进口截面处有均匀流速。吸风口、调风口、整流栅、毕托管紧凑地组合在一起，为了适应不同风量测量的需要，用二只直径不同的可叠套使用的橡胶收缩风口，选用方便。试验用换热器是放置在出风口上，拆换方便。风箱制成水密形式，需要时可更换试验件作冷却塔填料性能

7、试验。热水源水箱用不锈钢制成，水泵、流量计、调节阀、回流管路、加热器组合紧凑。风源、热水源、温度控制器各自独立，移动方便，可充分发挥各自的功能。翅片管散热器试验时，水-一空气流可按逆流连接。空气一-水进出口温度用铜一康铜热电偶测量，水温测点仏直接放置在二联箱进出口。进口空气温度测点装在紧靠换热器的进出口截面处，换热器出口通道加一均温段，再用均不的九对热电偶并联测量出口空气温度愤热电偶接线见图3,冷端放入冰瓶内，同过一转换开关，用电位差计测量tWl、t<2、tai、ta2各温度。用毕托管测定吸风口收缩段处流速，以确定空气流量，大流量时用

8、收缩段直径0-120mm的吸风口，小流量时用直径D=60mm的吸风口，再用调风门改变风量。水流量通过调节阀控制，用转子流量计测量。第二部分实验内容及安排一、实验目的借助该实验台，学生可以组织一间壁式换热器的试验，能够达到以下儿方而。1•测定间壁式换热器的传热系数；2.了解换热器的工作性能，熟悉间壁式换热器的热工计算方法；3.进一步可确定该换热器气侧换热面的传热特性，即传热因子与雷诺数Z间的关系;4.熟悉流体流速、流量、温度等的测量，以及对实验数据的处理。二、实验内容及数据处理1.测定换热器传热系数及其变化规律热水在管内流动，放热量Qw

9、.Qw=MwXQX(twi~tw2)(w)(1)空气流过管束外侧，吸热量Q°Qa=MXCpi,X(ta?-tai)(w)(2)以防、间热平衡误差△〈10%的数据认为有效，并按平均值作为其换热量Q△=(Qw-Qa)/QQ二