大容器内水沸腾放热实验装置

大容器内水沸腾放热实验装置

大容器水体沸腾传热实验装置-旨在观测与探究

一、装置概述：
本装置专注于观测水在大容积容器内的沸腾现象，旨在通过直观的实验手段，帮助学生及科研人员建立对水泡状沸腾现象的深刻认识。通过调整试件所受的热负荷，能够测量并记录不同工况下的电加热功率及试件表面温度，进而计算出沸腾换热系数，最终绘制出大容器内水泡状沸腾区域的沸腾曲线。

二、实验目标：

1. 直观观测：观察并记录水在大容积容器内沸腾时的具体现象。

2. 感性认知：通过实验，加深对水泡状沸腾现象的感性理解。

3. 热负荷调整：通过改变试件的热负荷条件，测量并记录不同工况下的电加热功率和试件表面温度。

4. 换热系数计算：基于实验数据，计算出沸腾换热系数。

5. 沸腾曲线绘制：根据实验数据，绘制出大容器内水泡状沸腾区域的沸腾曲线。

三、核心配置：

1. 可调节试件：试件本体设计有上下移动功能，便于调整其在容器中的位置。

2. 电源调控器：采用可控硅低电压大电流可调稳压整流器，提供稳定的电力输出。

3. 标准电阻与分压箱：用于精确测量电路中的电流和电压。

4. 转换开关与热电偶：包括热电偶热端、冷端以及转换开关，用于精确测量试件的温度。

5. 辅助加热与冷却：辅助电加热器用于提供额外的热源，冷却管则用于控制实验过程中的温度。

6. 不锈钢台架与控制屏：提供稳固的实验平台，并集成控制屏幕，便于实验操作与数据记录。

四、技术参数与规格：

1. 输入电源：单相AC220V±10%，50Hz，总功率为2.0KW。

2. 试件材质与尺寸：采用不锈钢薄壁材料，直径为3mm。

3. 容器容量：玻璃容器容积为5000mL，配备1.5KW的辅助电加热器。

4. 电源输出：高频低压直流电源，电流调节范围为0-100A，电压调节范围为0-12V，支持稳流限压和稳压限流两种输出模式。

5. 显示与冷却：采用电压、电流表进行数据显示，冷却方式采用风冷技术。

6. 温度控制：配备智能温度控制仪表（PID调节控温，精度达到±0.2℃），以及高精度PID调压模块电路。

7. 装置尺寸：整体尺寸为1200×500×1500mm，采用不锈钢材质的可移动支架，并配备刹车轮，便于移动与固定。