热能动力类综合级实验new

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1、热能动力类综合创新级实验目录实验一换热器性能实验………………………………………………………………………1实验二振动与噪声综合实验…………………………………………………………………12实验三振动与噪声综合治理试验……………………………………………………………24i换热器性能实验实验一换热器性能实验©所属课程：①《传热传质学》；②《热能动力综合实验》。©实验类别：热能动力类综合创新级一、实验目的通过该实验达到以下几方面的教学要求：1.掌握间壁式换热器传热系数的测定方法；2.掌握间壁式换热器的热工计算方法，了解影响换热器

2、工作性能的因素；3.确定换热器气侧换热面的传热特性，即传热因子和雷诺数的关系；4.熟悉流体流速、流量、差压、温度等参数的测量技术；5.熟悉用计算机进行数据采集和处理的实验方法。二、实验台系统组成、设备及仪表1.实验台系统实验台系统由实验台本体（包括风源箱）、热水源及可控硅温度控制器三大件组成。三大件各自独立，有较大灵活性。系统简图示于图1。实验台本体结构紧凑，吸风口、调风门、整流栅及毕托管紧凑地组合在一起。实验用的换热器置于风源箱出风口上。水箱、管路、水泵、涡轮流量计、调节阀、加热器及电阻温度计组合成一个独立的热水

3、源。三相可控硅温控装置温度控制精度为±0.1℃。换热器中流体流动形式可认作为二次叉流，水-空气流向为逆流。需测参数共计七个：换热器进出、水温度，进、出空气温度，大气温度，水流量及空气1热能动力类综合创新级实验流量。水侧和气侧进出口温度用铜-康铜热电偶测量。水侧进出口温度测点tw1，tw2布置在换热器进出口水管内；进口空气温度测点ta1布置在紧靠换热器的进口截面处，用3对热电偶并联进行测量；空气出口温度测点ta2布置在换热器出口截面后的均温段出口处，用9对热电偶并联进行测量。换热器内水流量用涡轮流量计测量，空气流量用

4、风机进风口内的毕托管及微差压传感器进行测量。上述七个参数均由数据采集系统自动进行采集，并由计算机及时整理数据。2．主要设备及性能(1)实验台本体(包括风源箱)3(a)风机：风量：800m/h、风压：580Pa；出风口尺寸：233×155mm；进风口测速段直径：φ138mm(b)换热器：换热器为一紧凑的翅片管间壁式散热器，由铜管束套皱折的整体铝翅片构成。结构参数为：管束：紫铜管管外径：do=8mm；管内径：di=7.2mm管节距：横向：s1=18.5mm；纵向：s2=28mm翅片：铝质、皱折、整片翅片厚δ=0.1mm

5、；翅片距t=1mm；翅片数：m=231水侧结构尺寸：横向管数：n1=8；纵向管排数：n2=2总管数：n=n1×n2=16水侧并联管数：n3=n1=8管子总长度：l=a×nπ2通道面积：F=⋅n⋅dW3i4气侧结构尺寸：通道尺寸：a=233mm，b=155mm，h=42mm迎风面积：fa=a·bπ2换热总面积：Aa=2bhm－2×d0nm+(a-mδ)2πd0n4特征尺寸：Da=4VAa=4abhAa(2)热水源：水箱尺寸：440×250×550mm3水泵：流量：0.6mh/；压头：0.1MPa电机功率：80W，22

6、0V；电加热器：共3只，每只3kW，220V(3)可控硅温度控制器型号：DWK型三相温控装置2换热器性能实验输入信号：热电阻Pt100(WZP-231型)输出功率：三相10kW；输入电源：三相380V(4)测量仪器和传感器(a)进出水温和进出气温及大气温度均用铜-康铜热电偶。(b)水流量用LWGY-10A型涡轮流量计。基本误差±1%。(c)空气流量用毕托管及微差压传感器测量。微差压传感器技术指标：型号：setra264型，量程0~25mmH2O,精度：±1%FS(d)数据采集处理系统，包括：(i)HP34970A数

7、据采集单元及功能插板；(ii)计算机；(iii)HP82350A接口板；(iv)接口电缆。三、实验原理及实验数据处理1．测定换热器传热系数及其变化规律在某一稳定工况下热水在换热器管内流动，其放热量为：Qw=Mw.cpw(tw1－tw2)(W)(1)空气在换热器管外流过，吸收热量为：Qa=Ma.cpa(ta2－ta1)(W)(2)以Qw和Qa的平均值作为换热器的换热量，即Q=(Qw+Qa)/2(W)(3)换热器的热平衡误差为：QQ−waδ=×100%Q误差δ<10%，认为数据有效。传热系数：Q2K=[W/(m·℃)]

8、(4)A.Δtam以上各式中：tw1，tw2—水进、出口温度(℃)；ta1，ta2—空气进、出口温度(℃)；Mw，Ma—水和空气的质量流量(kg/s)；cpw，cpa—水和空气的比热[J/(kg·℃)]；2Aa—气侧换热总面积(m)；Δtm—平均温差。对本换热器而言，水-空气流动方式接近于二次叉流，其平均温差可近似用逆流对数平均温差计算：(t−t)−(t−t