熱質交換理論與裝置

2022-10-15 11:42:09 字數 2065 閱讀 2592

實驗指導書

指導教師:蔣彥龍

實驗一、空氣加熱器效能實驗

1. 實驗目的:

熟悉空氣加熱器效能的實驗裝置和測試方法,對空氣加熱器效能進行測定,考察不同工作引數對加熱器效能的影響,利用測定的資料繪製相關曲線,進行必要的分析與討論,指出實驗誤差產生的可能原因。要求學生通過實驗,對空氣加熱器的換熱特性有更深入的理解。

2. 實驗裝置:

風機、空氣加熱器、電阻溫度計、流量計、調節閥、管路、資料採集系統等。

3. 實驗原理

實驗原理:空氣經過壓縮機壓縮,經過閥門t1控制其流量,先被加濕器加濕,再進入加熱器加熱,最後經閥門t3排出。空氣流量可由流量計測出,並分別用電阻測溫計測出其進入加熱器前的溫度及離開加熱器時的溫度,加熱器的輸入功率p由功率控制器控制。

則由以上實驗資料可得:單位時間內空氣經過加熱器得到的能量,而加熱器的輸入功率為p,由此可得此換熱器的熱交換效率為。實驗要求通過改變輸入功率p和空氣流量的大小,得出不同的值。

4、實驗內容:

(1) 定流量、不同加熱功率下,空氣加熱器的效能曲線;

(2) 變流量、相同加熱功率下,空氣加熱器的效能曲線;

(3) 不同濕度條件下,空氣加熱器的效能曲線。(選做)

5、實驗要求:

(1) 本實驗是空氣加熱器效能分析試驗,要求學生首先要明確實驗的目的和實驗內容,並能夠運用所學換熱器知識指導、設計實驗,與此同時能夠對實驗資料進行深入的理論分析,進一步鞏固所學的書本知識。

(2)初步了解實驗測試裝置及部分儀器的操作方法。

(3)認真觀察試驗,繪出空氣加熱器效率與加熱功率、空氣流量等因素的變化曲線並獨立完成實驗分析報告。

6、實驗步驟:見試做報告

7、實驗資料表

表1:不同加熱功率下的加熱器效率

表2:不同空氣流量時加熱器效率

8. 實驗思考題:

(1)通過實驗結果分析空氣加熱器效能與哪些因素有關,並指出它們的變化規律?

(2)分析實驗中存在的誤差及其改進方法。

實驗二、表冷器效能實驗

1. 實驗目的:

熟悉表冷器效能的實驗裝置和測試方法,對錶冷器效能進行測定,考察不同工作引數對錶冷器效能的影響,利用測定的資料繪製相關曲線,進行必要的分析與討論,指出實驗誤差產生的可能原因。要求學生通過實驗,對錶冷器的換熱特性有更深入的理解。

2. 實驗裝置:

製冷系統綜合實驗台(包括恆溫恆濕室、風機、表冷器、溫濕度感測器、流量計、調節閥、管路、資料採集系統等)。

3. 實驗原理

實驗原理:恆溫恆濕空氣經過風機進入表冷器冷卻,其中表冷器的溫度由外接空調機組進行調節,最後由排氣管排出。由於表冷器出口布置有溫濕度感測器和流量計,因此可測得出口空氣溫度t2和相對濕度及空氣流量,出口空氣比焓可查濕空氣焓溼表。

由於空氣中水蒸氣含量較少,在實驗中可以假定表冷器進出口空氣流量相等,即有。空氣進口溫濕度t1和由布置在恆溫恆濕間的溫濕度計直接測出,比焓同樣可查表獲得。此時,表冷器換熱能力即可由公式求得。

另外,在本實驗裝置中,進入表冷器的空氣流量可通過風機進行適當調節。

4、實驗內容:

(4) 相同溫濕度、不同流量時,表冷器的效能曲線;

(5) 相同溫度、流量,不同濕度時,表冷器的效能曲線;

(6) 相同流量、濕度,不同溫度時,表冷器的效能曲線。

5、實驗要求:

(1) 本實驗是表冷器效能分析試驗,要求學生首先要明確實驗的目的和實驗內容,並能夠運用所學換熱器知識指導、設計實驗,與此同時能夠對實驗資料進行深入的理論分析,進一步鞏固所學的書本知識。

(2)初步了解實驗測試裝置及部分儀器的操作方法。

(3)認真觀察試驗,繪出表冷器效能與流量、溫度、濕度等因素的變化曲線並獨立完成實驗分析報告。

6、實驗步驟:見試做報告

7、實驗資料表

表1:相同溫濕度、不同流量時,表冷器的效能曲線

表2:相同溫度、流量,不同濕度時,表冷器的效能曲線

表3:相同流量、濕度,不同溫度時,表冷器的效能曲線。

8. 實驗思考題:

(1)通過實驗結果分析表冷器效能與哪些因素有關,並指出它們的變化規律?

(2)分析實驗中存在的誤差及其改進方法。

(3)除了換熱能力外,表冷器效能的好壞還要考慮哪些因素?

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