强迫对流综合试件测试放热系数测试装置

强迫对流综合试件测试放热系数测试装置

实验目标重构与深化

1. 精确测定强迫对流环境下单管外部传热系数：
   本实验旨在通过精细调控风机风速与风门开度，利用组合式有机玻璃风洞模拟实际强迫对流场景，精确测量并计算单管在特定流速下的外部放热系数。此过程不仅验证了传热学基本理论，还进一步探索了流速、管径等参数对放热性能的影响。

2. 探索管簇结构在强迫对流中的放热特性：
   扩展至管簇结构，实验将深入分析叉排与顺排两种典型布置方式下，管簇外部放热系数的差异及其机制。通过对比测试，揭示管簇间相互干扰效应、流体动力学特性对整体放热效率的影响，为工程应用中管束布局优化提供数据支持。

3. 全面评估平板与旋转圆柱在强迫对流中的热交换效率：
   实验聚焦于平板与旋转圆柱两种典型几何体，在强迫对流条件下，分别测试其表面放热系数。特别地，对于旋转圆柱，考察转速作为变量时如何改变流场结构，进而影响热交换效率。这不仅丰富了传热学的研究内容，也为旋转机械部件的冷却设计提供了实验依据。

4. 深入研究空气-水换热器在强迫对流中的换热性能：
   通过构建空气通过水换热器的实验系统，全面测试并计算其换热系数。此实验不仅关注换热效率本身，还探索了水流速、空气流速、换热器结构等因素对换热性能的综合影响。结合理论分析与实验数据，为换热器设计优化及能效提升提供科学依据。

主要设备配置与优化：

• 高效风机与智能风门系统：采用先进的风机技术，配合自动调节风门，实现风速的精确控制与调节，确保实验条件的稳定与可重复性。

• 模块化风洞设计：采用透明有机玻璃材质构建组合式风洞，便于观察流场变化，同时提高实验的安全性与可视化效果。

• 多样化实验段与试件：配备有机玻璃实验管段、叉排与顺排实验段、旋转圆柱试件及紫铜平板试件，满足不同实验需求，全面覆盖各类传热场景。

• 高精度测量与控制系统：集成稳压电源、电位器调节加热功率、电流表、电压表、毕托管及差压传感器、PT100热电阻测温等高精度测量设备，结合巡检仪实时显示温度、阻力、流量等关键参数，确保实验数据的准确性与可靠性。

• 智能化升级：II型配置增加带标准信号的万能信号输入巡检仪、数显电流表电压表及专业软件，实现数据的自动化采集、处理与分析，提升实验效率与智能化水平。

配电与规格：

• 配电需求：确保实验设备正常运行，提供380V 6KW的稳定电力供应。

• 设备规格：整体尺寸为2200×550×1700mm，结构紧凑，布局合理，便于实验操作与维护。