散热器热工性能实验_指导书

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1、散热器热工性能实验一、实验目的（一）掌握热媒为水时散热器热工性能的实验方法。（二）通过热工性能实验确定散热器散热量或传热系数与计算温差的关系，并求出其金属热强度值。二、实验原理（一）散热器的散热量Q=a（tP-ta）n=aAtnW（1一1）式中tP——散热器进出口热媒平均温度，°C；tp=^（tg+tc）——散热器进口处热媒温度，°C；tc——散热器出口处热媒温度，°C；a、b——实验确定的系数，主要与散热器构造热媒参数及安装方式等有关；tn——检测小室基准点空气温度，°C；（二）热媒输入散热器热量Q=G（hg-h（：）W（1—2）式中G——散热器热媒平均质量流量，kg/s；山—

2、—相应于热媒进口温度“的焰，j/kg；h（——相应于热媒出口温度tc的焰，j/kg；（三）散热粘传热系数△tnTW/ni2・°C(1—3)式中F——散热器散热而积，血。（四）散热器金局热强度(1—4)W/kg-°C式中Zt——计算温度差，一般可収△t=64.5°C；g散热器质量，kgo（无水状态）山上可见，散热器热工性能实验测量的参数有5、tc、G、F、go三、实验装置散热器实验装置主要有下列各部分组成：（一）风冷闭式检测小室空调系统如图1.1所示。它主要由安装被检测散热器的闭式小室6及其套间5,用于维持小室空气温度稳定的空调系统（包括送冋风系统、用于加热和冷却空气的电加热器系

3、统和制冷系统等）组成。图1.1风冷闭式检测小室空调系统1风机2风管3电热器4多叶送风口5小室套间6检测小室7回风口8蒸发器9膨胀阀10压缩机11冷凝器12冷却塔13循环水泵14供水阀15补水阀（二）散热器热媒循环系统如图1.2所示。它主要由低位水箱13、循环泵1、高位水箱2、电热锅炉14、散热器6及换向器8等组成。图1.2散热器热媒循环系统1水泵2高位水箱3水位计4温度计5电热器6散热誥7流量计8换向器9収样誥10冷却水管11量杯12天平13地位水箱14锅炉（三）散热器进出口热媒温度、检测小室空气温度检测系统及温度控制系统。（四）热媒冷却及称量系统。四、实验方法（一）实验条件实验

4、必须在稳态条件下进行，即在等时间间隔（一般间隔不超过10分钟）中至少有六次连续测量值，每次测量值与其平均值元差不大于下列范围时即为稳态。对于热媒系统水量G±2%温度t±0.2%热量Q±1%对于检测小室内壁面中心温度基准点温度安装散热器那面墙表1何温度±0.3%°C±0.1%°C±0.5%°C（二）参数测量1、温度测量本实验利川四线制钳电阻温度计测量温度。先由8840A数字多川表测得电阻值，然后再根据计算公式（或查表）求岀温度值。2、流量测量采用质量法测量。用MP-4000型电子天平称出取样流体的质量,根据取样的间隔时间求出热媒的质量流量。3、温度与流量的测量范围工况流量G进水温度

5、tg出水温度ta空气温度ta标准Gkg/h95±2°C75±2°C20±l°CGkg/h80±3°Ctc±3°C20±l°CGkg/h65±5°Ctc±5°C20±l°C由tg二95±2°C,tg-tc=20±2°C确定流量G,保持不变，分别测出tg二80±3°C、65±5°C相应的tc值。学生进行实验时，壁而参考点的温度可不测量。4、温度与流量测量精度tg、tc>ta±0.1°CG±0.5%壁面温度±0.2°C5、散热器散热面积及质量测暈五、实验步骤（一）系统启动前准备工作（由教师完成）1、女装散热器；2、系统充水、排气；3、配点柜、控制接通电源；4、仪器仪表的调整。（二）热媒

6、（水）循环系统启动（见图1.2）1•开启循环水泵1、流量计7浮子漂起；2.启动低位水箱13和锅炉14的电热器5。（三）检测小室空调系统启动（见图1.1）1.启动风箱1及冷却塔风机16；2.打开冷凝器11的供水阀14和循环泵13,待冷却水系统充满水后关闭阀M,打开冷却塔补水阀15；3.开启制冷机并观察高、低压压力衣的指示值；4.开启空气加热器。（四）自动控制系统投入自控系统必须在热媒系统及检测小室空调系统正常运行后才能投入。1、散热器入口水温控制由电子调节器TA-012控制低位水箱13的电加热器5,及电子调节器TA—092和可控硅电压调整器ZK—03控制锅炉14的电加热器5,实现对

7、入口水温的控制。2、检测小室基准点空气温度控制由XQCJ—400型白动平衡记录调节仪和可控硅电压调整器ZK—03等控制送风加热器了，实现对小室基准点空气温度的控制。（五）水量控制靠手动调节阀门实现°（六）测量当系统中温度、流量达到稳定后便对读数记录。每个工况连续读数1小时，每间隔10分钟读一次数。（七）停车正好与启动系统的顺序相反。1、加热器控制系统先停电热器的控制仪农，后按下有关的控制按扭。2、检测小室空调系统先按卜制冷机停止按扭，并随即关闭制冷机的吸气阀，待6〜10分钟斤，关