气—气热管换热器实验台说明书一、实验目的1．掌握气—气热管换热器换热量Q和传热系数K的测试和计算方法。2．了解热管换热器换热量与风温、风速及热管倾斜角度等能数的关系。3．熟悉热管换热器实验台的工作原理和使用方法。二、实验台的结构、工作原理及其参数1．实验台的结构如下图一所示图1实验台的结构简图1.冷端风机2.测温点3.热管组4.笛形管5.风量调节6.热风机7.热风调节8.电加热器组9.笛形管10.热风循环管道11工作台旋转台12.仪表盘实验台的主要由翅片式（铝轧片管）热管换热器、电加热器组、冷热端风机、风量调节阀门、测速笛形管、数显式测温系统和工作台等组成，其结构特点如下：（1）热段空气采用循环系统，系统温升快、省电。（2）热风电加热系统可无级调节功率，因而温度升温灵活、稳定。（3）采用数显式测温系统，具有快速、准确、方便等特点。（4）实验台可绕支点向前方旋转90度，除可测量热管换热器热端空气温度、空气流速等参数与换热量的关系外，还可进行热管倾斜角度对热管工作性能影响的测定。2．工作原理经热端风机压出的空气被电加热器加热后流经热管器下半部、加热并启动热管，热管内部工质（丙酮）受热沸腾，其蒸汽将热量带出热管换热器上半部，并通过翅片加热冷端空气，蒸气冷凝后沿管壁流向热管下半部。冷、热端空气的流量是通过笛形管用微压计来测量，空气温度利用数显式测温仪表测量并显示，可通过琴键开关进行测点转换。3．实验台参数（1）冷、热端测速段风管截面积(D=160mm)m2（2）冷、热端热管结构参数：冷、热端热管结构图（3）热管换热器冷、热端传热表面积m2（或根据直径计算）（4）安装形式：14根3列竖向、叉排。三、实验操作步骤1．将电源插头插在插座上并合上总电源开关。1此时，温度仪表显示。2．开启循环风机开关，调节循环风机风量（利用风机进口处的风量调节板，改变其面积来进行调节）3．全开电加热器（电热器开关受循环风机开关控制，只有当循环风机开启后才能接通电加热器开关）。4．通过巡检仪表可以看见每个点的温度，待该温度达到（70~80度或接近）实验值时，开启受热风机开关，并利用其出风口处的旋转调风阀改变其开口大小来调节受热端风量。5．调节循环风温度，使其趋近和达到稳定。循环段进风温度是用电加热器调节旋钮来进行改变功率，温度自然有变化。注意：热管换热器工作温度（循环风进口温度）为50~80℃，切忽超温使用，以防破坏热管。6．在实验工况点稳定后即可测试。记录受热段、循环段的压差（Pa）及各测点空气温度值，记录工作每隔2~3分钟进行一次，取三次读值的平均值作为该点工况的测试数据(各点数据均在巡检仪上面显示出来)。四、实验数据处理1．受热段、循环段空气流量计算a．受热段流速：[m/s]流量：VL=FLVL[m3/s]b．循环段流速：[m/s]流量：VR=FRVR[m3/s]22．换热量计算a．受热段换热量[W]b．循环段换热量[W]c．平均换热量[W]3．热平衡误差计算4．传热系数计算式中：PL，PR—受热段、循环段测速段全压[Pa]PLj，PRj—受热段、循环段测速段静压[Pa]ΔPL，ΔPR—受热段、循环段测速笛形管压差[Pa]ξL=1.025,ξR=1.036—受热段、循环段测速段笛形管压差修正系数αL，αR—受热段、循环段测速段笛形管流量修正系数ρL，ρR—受热段、循环段测速段空气密度[kg/m3]TL1,TL2—受热段空气进出口温度[℃]TR1,TR2—循环段空气进出口温度[℃]Δt——传热温差[℃]五、实验结构分析讨论1．分析热平衡误差产生的原因2．讨论热管换热器换热量（或传热系数）与可调参数的关系。3
