一、试验目的:
1、观查水在大器皿内沸腾的状况。
2、创建水泡状沸腾的理性认识。
3、通过更改试件热负载,测定不同工况的电加温输出功率及表面环境温度,求出沸腾换热指数。
4、制作大器皿内水泡状沸腾区的沸腾曲线图。二、主要配备:可左右移动的试件本身,可控性硅低电压大电流量可调稳压整流器器,标准电阻器,分压箱,变换电源开关,热电偶热端,热电偶冷端,协助电加温器,制冷管,不锈钢台架及控制屏。
三、技术主要参数:
1、键入开关电源:单相AC220V±10%50Hz,输出功率2.0KW。
2、不锈钢薄壁试件:直徑:φ3mm,
3、玻璃器皿:容量:5000mL,协助电加温器输出功率1.5KW。
4、高频率低压直流开关电源,规格型号:电流量:0-100A,电压:0-12V,导出方式:稳流限压、稳压限流可转换。显示方式:电压、电流量表显示,制冷方式:风冷
5、环境温度精确测量:精确测量系统配备有智能化环境温度控制仪表(PID调整控温,精度±0.2℃),高精度PID调压、模块电源电路。
6、外形尺寸:1200×500×1500mm,外形为不锈钢可移动支撑架,带双刹车轮。
大容器内水沸腾放热试验台的工作原理是基于液体沸腾换热的物理过程。在盛满蒸馏水的大容器内,使水达到饱和温度后,通过加热热源管,使管壁表面的热负荷达到一定值。这时,可以看到容器内的水在管壁附近产生气泡,气泡从管壁表面脱离并上升,形成稳定的泡状沸腾换热现象。
通过改变加热功率,可以得到不同的热负荷条件,观察气泡的形成、扩大和跃离过程,以及泡状核心随着试件热负荷提高而增加的现象。当热负荷增大到一定程度后,所产生的气泡在管壁面逐渐形成连续的汽膜,这种现象称为膜态沸腾。此时壁温会迅速升高,以至将钢管烧毁。
通过测量泡状沸腾时的加热功率及试件壁温,可以得出泡状沸腾时壁面温度与水饱和温度之差随热负荷变化的曲线,并计算出泡状沸腾放热系数。