散热器热工性能实验 - 上海琴信科技有限公司

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散热器热工性能实验

 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=atp-tan=atb           W      11

         式中  tp——散热器进出口热媒平均温度,℃;

               tp=tg+tc

               tg——散热器进口处热媒温度,℃;

               tc——散热器出口处热媒温度,℃;

               ab——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;

               ta——检测小室基准点空气温度,℃;

(二)  热媒输入散热器热量

Q=Ghg-hc          W         12

         式中  G——散热器热媒平均质量流量,kg/s

               hg——相应于热媒进口温度tg的焓,j/kg

               hc——相应于热媒出口温度tc的焓,j/kg

(三)  散热器传热系数

K= tn-1          W/m2••℃       13

         式中  F——散热器散热面积,m2

(四)  散热器金属热强度

g=        W/kg•℃             14

         式中  t——计算温度差,一般可取△t=64.5

               g——散热器质量,kg。(无水状态)

             由上可见,散热器热工性能实验测量的参数有tgtctaGFg

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(包括送回风系统、用于加热和冷却空气的电加热器系统和制冷系统等)组成。


1。19号福彩网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。


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 散热器  7 流量计 

8 换向器  9 取样器  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

实验必须在稳态条件下进行,即在等时间间隔(一般间隔不超过109号福彩网分钟)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               ±0。3%

基准点温度                   ±0.1%

安装散热器那面墙表面温度     ±0.5%

(二)参数测量

1、 温度测量

本实验利用四线制铂电阻温度计测量温度。先由8840A数字多用表测得电阻值,然后再根据计算公式(或查表)求出温度值。

2、 流量测量

采用质量法测量。用MP4000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tg

出水  温度ta

空气  温度ta

标准G  kg/h

95±2

75±2

20±1

G      kg/h

80±3

tc±3

20±1

G      kg/h

65±5

tc±5

20±1

 

tg=95±2tg-tc=20±2确定流量G,保持不变,分别测出tg=80±365±5相应的tc值。学生进行实验时,壁面参考点的温度可不测量。

4、 温度与流量测量精度

      tgtcta        ±0.1

      G                 ±0.5%

      壁面温度          ±0.2

5、 散热器散热面积及质量测量

 

五、实验步骤

   9号福彩网(一)系统启动前准备工作(由教师完成)

1、安装散热器;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(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14,打开冷却塔补水阀15

 3.开启制冷机并观察高、低压压力表的指示值;

 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TA012控制低位水箱13的电加热器5,及电子调节器TA092和可控硅电压调整器ZK03控制锅炉14的电加热器5,实现对入口水温的控制。

2、检测小室基准点空气温度控制

   XQCJ400型自动平衡记录调节仪和可控硅电压调整器ZK03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、流量达到稳定后便可读数记录。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表,后按下有关的控制按扭。

  2、检测小室空调系统

  先按下制冷机停止按扭,并随即关闭制冷机的吸气阀,待610分钟后,关闭风机及冷却水系统。

  3、按下循环水泵停止按扭。

 

 

 

 

六、实验数据整理

(一) 

 
 


根据测得的数据用*小乘法求(11)式中的系数ab

 
 

(二)求出热传系数K的计算式。

(三)求出△t=64.5时散热器金属热强度值q

(四)计算△t=64.560.055.0的散热量Q,并与有关标准中给出的散热量进行比较。

 

 附表11    散热器热工性能实验记录表    

         

         

散热器进口

散热器出口

检测小室

量筒

质量

G1

kg

量筒和

水质量

G2

kg

水的

质量

Go

kg

间隔

时间

t

s

水的质

量流量

G

Kg/s

电阻

Rg

Ω

温度

tg

电阻

Rc

Ω

温度

Ra

电阻

Ra

Ω

温度

ta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

平均值

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

平均值

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

平均值

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

附表12     散热器热工性能实验计算表                  

     时间:  散热器型号: 散热器面积:   ㎡散热器质量:   kg

实验工况

小室基准点空气温度ta   

 

 

 

散热器进水温度tg   

 

 

 

散热器出水温度tc   

 

 

 

相应于温度tg的焓hg    J/kg

 

 

 

相应于温度tc的焓hc    J/kg

 

 

 

水质量流量G      kg/s

 

 

 

散热器热水平均温度tp  

 

 

 

散热器进出口热水温差△t 

 

 

 

计算温差△t      

 

 

 

散热量Q       W

 

 

 

传热系数K       W/m2·℃

 

 

 

金属热强度q     W/kg·℃

 

 

 

 

 

 

 

         

  

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