散熱器熱工性能實驗

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1、散熱器熱工性能實驗一、實驗?zāi)康模ㄒ唬┱莆諢崦綖樗畷r散熱器熱工性能的實驗方法。（二）通過熱工性能實驗確定散熱器散熱量或傳熱系數(shù)與計算溫差的關(guān)系，并求出其金屬熱強度值。二、實驗原理（一）散熱器的散熱量Q=a（tp-ta）n=a△tbW（1—1）式中tp——散熱器進出口熱媒平均溫度，℃；tp=（tg+tc）tg——散熱器進口處熱媒溫度，℃；tc——散熱器出口處熱媒溫度，℃；a、b——實驗確定的系數(shù)，主要與散熱器構(gòu)造熱媒參數(shù)及安裝方式等有關(guān)；ta——檢測小室基準(zhǔn)點空氣溫度，℃；（二）熱媒輸入散熱器熱量Q=G（hg-hc）W（1—2）式中G——散熱器熱媒平均

2、質(zhì)量流量，kg/s；hg——相應(yīng)于熱媒進口溫度tg的焓，j/kg；hc——相應(yīng)于熱媒出口溫度tc的焓，j/kg；（三）散熱器傳熱系數(shù)K=△tn-1W/m2??℃（1—3）式中F——散熱器散熱面積，m2。（四）散熱器金屬熱強度g=W/kg?℃（1—4）式中△t——計算溫度差，一般可取△t=64.5℃；g——散熱器質(zhì)量，kg。（無水狀態(tài)）由上可見，散熱器熱工性能實驗測量的參數(shù)有tg、tc、ta、G、F、g。三、實驗裝置散熱器實驗裝置主要有下列各部分組成：（一）風(fēng)冷閉式檢測小室空調(diào)系統(tǒng)7如圖1.1所示。它主要由安裝被檢測散熱器的閉式小室6及其套間5，用于

3、維持小室空氣溫度穩(wěn)定的空調(diào)系統(tǒng)（包括送回風(fēng)系統(tǒng)、用于加熱和冷卻空氣的電加熱器系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)等）組成。圖1.1風(fēng)冷閉式檢測小室空調(diào)系統(tǒng)1風(fēng)機2風(fēng)管3電熱器4多葉送風(fēng)口5小室套間6檢測小室7回風(fēng)口8蒸發(fā)器9膨脹閥10壓縮機11冷凝器12冷卻塔13循環(huán)水泵14供水閥15補水閥（一）散熱器熱媒循環(huán)系統(tǒng)如圖1.2所示。它主要由低位水箱13、循環(huán)泵1、高位水箱2、電熱鍋爐14、散熱器6及換向器8等組成。圖1.2散熱器熱媒循環(huán)系統(tǒng)1水泵2高位水箱3水位計4溫度計5電熱器6散熱器7流量計8換向器9取樣器10冷卻水管11量杯12天平13地位水箱14鍋爐（二）散熱器進

4、出口熱媒溫度、檢測小室空氣溫度檢測系統(tǒng)及溫度控制系統(tǒng)。（三）熱媒冷卻及稱量系統(tǒng)。7四、實驗方法（一）實驗條件實驗必須在穩(wěn)態(tài)條件下進行，即在等時間間隔（一般間隔不超過10分鐘）中至少有六次連續(xù)測量值，每次測量值與其平均值元差不大于下列范圍時即為穩(wěn)態(tài)。對于熱媒系統(tǒng)水量G±2%溫度t±0.2%熱量Q±1%對于檢測小室內(nèi)壁面中心溫度±0.3%℃基準(zhǔn)點溫度±0.1%℃安裝散熱器那面墻表面溫度±0.5%℃（二）參數(shù)測量1、溫度測量本實驗利用四線制鉑電阻溫度計測量溫度。先由8840A數(shù)字多用表測得電阻值，然后再根據(jù)計算公式（或查表）求出溫度值。2、流量測量采用質(zhì)

5、量法測量。用MP—4000型電子天平稱出取樣流體的質(zhì)量，根據(jù)取樣的間隔時間求出熱媒的質(zhì)量流量。3、溫度與流量的測量范圍工況流量G進水溫度tg出水溫度ta空氣溫度ta標(biāo)準(zhǔn)Gkg/h95±2℃75±2℃20±1℃Gkg/h80±3℃tc±3℃20±1℃Gkg/h65±5℃tc±5℃20±1℃由tg=95±2℃，tg-tc=20±2℃確定流量G，保持不變，分別測出tg=80±3℃、65±5℃相應(yīng)的tc值。學(xué)生進行實驗時，壁面參考點的溫度可不測量。4、溫度與流量測量精度tg、tc、ta±0.1℃G±0.5%壁面溫度±0.2℃5、散熱器散熱面積及質(zhì)量測量7五

6、、實驗步驟（一）系統(tǒng)啟動前準(zhǔn)備工作（由教師完成）1、安裝散熱器；2、系統(tǒng)充水、排氣；3、配點柜、控制接通電源；4、儀器儀表的調(diào)整。（二）熱媒（水）循環(huán)系統(tǒng)啟動（見圖1.2）1.開啟循環(huán)水泵1、流量計7浮子漂起；2.啟動低位水箱13和鍋爐14的電熱器5。（三）檢測小室空調(diào)系統(tǒng)啟動（見圖1.1）1.啟動風(fēng)箱1及冷卻塔風(fēng)機16；2.打開冷凝器11的供水閥14和循環(huán)泵13，待冷卻水系統(tǒng)充滿水后關(guān)閉閥14，打開冷卻塔補水閥15；3.開啟制冷機并觀察高、低壓壓力表的指示值；4.開啟空氣加熱器。（四）自動控制系統(tǒng)投入自控系統(tǒng)必須在熱媒系統(tǒng)及檢測小室空調(diào)系統(tǒng)正常運

7、行后才能投入。1、散熱器入口水溫控制由電子調(diào)節(jié)器TA—012控制低位水箱13的電加熱器5，及電子調(diào)節(jié)器TA—092和可控硅電壓調(diào)整器ZK—03控制鍋爐14的電加熱器5，實現(xiàn)對入口水溫的控制。2、檢測小室基準(zhǔn)點空氣溫度控制由XQCJ—400型自動平衡記錄調(diào)節(jié)儀和可控硅電壓調(diào)整器ZK—03等控制送風(fēng)加熱器了，實現(xiàn)對小室基準(zhǔn)點空氣溫度的控制。（一）水量控制靠手動調(diào)節(jié)閥門實現(xiàn)。（二）測量當(dāng)系統(tǒng)中溫度、流量達到穩(wěn)定后便可讀數(shù)記錄。每個工況連續(xù)讀數(shù)1小時，每間隔10分鐘讀一次數(shù)。（三）停車正好與啟動系統(tǒng)的順序相反。1、加熱器控制系統(tǒng)先停電熱器的控制儀表，后按下

8、有關(guān)的控制按扭。2、檢測小室空調(diào)系統(tǒng)先按下制冷機停止按扭，并隨即關(guān)閉制冷機的吸氣閥，待6～10分鐘后，關(guān)閉風(fēng)機及冷卻水系統(tǒng)