一、實驗?zāi)康?span lang="EN-US">

（一）  掌握熱媒為水時散熱器熱工性能的實驗方法。

（二）  通過熱工性能實驗確定散熱器散熱量或傳熱系數(shù)與計算溫差的關(guān)系，并求出其金屬熱強度值。

二、實驗原理

（一）  散熱器的散熱量

Q=a（t_p-t_a）n=a△t^b           W      （1—1）

         式中  t_p——散熱器進出口熱媒平均溫度，℃；

               t_p=（t_g+t_c）

               t_g——散熱器進口處熱媒溫度，℃；

               t_c——散熱器出口處熱媒溫度，℃；

               a、b——實驗確定的系數(shù)，主要與散熱器構(gòu)造熱媒參數(shù)及安裝方式等有關(guān)；

               t_a——檢測小室基準點空氣溫度，℃；

（二）  熱媒輸入散熱器熱量

Q=G（h_g-h_c）          W         （1—2）

         式中  G——散熱器熱媒平均質(zhì)量流量，kg/s；

               h_g——相應(yīng)于熱媒進口溫度t_g的焓，j/kg；

               h_c——相應(yīng)于熱媒出口溫度t_c的焓，j/kg；

（三）  散熱器傳熱系數(shù)

K= △t_n-1          W/m₂••℃       （1—3）

         式中  F——散熱器散熱面積，m₂。

（四）  散熱器金屬熱強度

g=        W/kg•℃             （1—4）

         式中  △t——計算溫度差，一般可取△t=64.5℃；

               g——散熱器質(zhì)量，kg。（無水狀態(tài)）

             由上可見，散熱器熱工性能實驗測量的參數(shù)有t_g、t_c、t_a、G、F、g。

三、實驗裝置

散熱器實驗裝置主要有下列各部分組成：

（一）  風(fēng)冷閉式檢測小室空調(diào)系統(tǒng)

如圖1.1所示。它主要由安裝被檢測散熱器的閉式小室6及其套間5，用于維持小室空氣溫度穩(wěn)定的空調(diào)系統(tǒng)（包括送回風(fēng)系統(tǒng)、用于加熱和冷卻空氣的電加熱器系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)等）組成。

圖1.1風(fēng)冷閉式檢測小室空調(diào)系統(tǒng)

1 風(fēng)機  2 風(fēng)管  3 電熱器  4 多葉送風(fēng)口  5 小室套間  6 檢測小室  7 回風(fēng)口

8蒸發(fā)器  9 膨脹閥  10 壓縮機  11 冷凝器  12 冷卻塔 13 循環(huán)水泵  14 供水閥  15 補水閥

（二）  散熱器熱媒循環(huán)系統(tǒng)

如圖1.2所示。它主要由低位水箱13、循環(huán)泵1、高位水箱2、電熱鍋爐14、散熱器6及換向器8等組成。

圖1.2  散熱器熱媒循環(huán)系統(tǒng)

1 水泵  2 高位水箱  3 水位計  4 溫度計  5 電熱器  6 散熱器  7 流量計 

8 換向器  9 取樣器  10 冷卻水管  11 量杯  12 天平 13 地位水箱  14 鍋爐

（三）  散熱器進出口熱媒溫度、檢測小室空氣溫度檢測系統(tǒng)及溫度控制系統(tǒng)。

（四）  熱媒冷卻及稱量系統(tǒng)。

四、實驗方法

（一）實驗條件

實驗必須在穩(wěn)態(tài)條件下進行，即在等時間間隔（一般間隔不超過10分鐘）中至少有六次連續(xù)測量值，每次測量值與其平均值元差不大于下列范圍時即為穩(wěn)態(tài)。

對于熱媒系統(tǒng)

水量G     ±2%

溫度t     ±0.2%

熱量Q     ±1%

對于檢測小室

內(nèi)壁面中心溫度               ±0.3%℃

基準點溫度                   ±0.1%℃

安裝散熱器那面墻表面溫度     ±0.5%℃

（二）參數(shù)測量

1、 溫度測量

本實驗利用四線制鉑電阻溫度計測量溫度。先由8840A數(shù)字多用表測得電阻值，然后再根據(jù)計算公式（或查表）求出溫度值。

2、 流量測量

采用質(zhì)量法測量。用MP—4000型電子天平稱出取樣流體的質(zhì)量，根據(jù)取樣的間隔時間求出熱媒的質(zhì)量流量。

3、 溫度與流量的測量范圍

由tg=95±2℃，tg-tc=20±2℃確定流量G，保持不變，分別測出tg=80±3℃、65±5℃相應(yīng)的tc值。學(xué)生進行實驗時，壁面參考點的溫度可不測量。

4、 溫度與流量測量精度

      tg、tc、ta        ±0.1℃

      G                 ±0.5%

      壁面溫度          ±0.2℃

5、 散熱器散熱面積及質(zhì)量測量

五、實驗步驟

   （一）系統(tǒng)啟動前準備工作（由教師完成）

1、安裝散熱器；2、系統(tǒng)充水、排氣；3、配點柜、控制接通電源；4、儀器儀表的調(diào)整。

（二）熱媒（水）循環(huán)系統(tǒng)啟動（見圖1.2）

 1.開啟循環(huán)水泵1、流量計7浮子漂起；

 2.啟動低位水箱13和鍋爐14的電熱器5。

（三）檢測小室空調(diào)系統(tǒng)啟動（見圖1.1）

 1.啟動風(fēng)箱1及冷卻塔風(fēng)機16；

 2.打開冷凝器11的供水閥14和循環(huán)泵13，待冷卻水系統(tǒng)充滿水后關(guān)閉閥14，打開冷卻塔補水閥15；

 3.開啟制冷機并觀察高、低壓壓力表的指示值；

 4.開啟空氣加熱器。

（四）自動控制系統(tǒng)投入

 自控系統(tǒng)必須在熱媒系統(tǒng)及檢測小室空調(diào)系統(tǒng)正常運行后才能投入。

    1、散熱器入口水溫控制       

      由電子調(diào)節(jié)器TA—012控制低位水箱13的電加熱器5，及電子調(diào)節(jié)器TA—092和可控硅電壓調(diào)整器ZK—03控制鍋爐14的電加熱器5，實現(xiàn)對入口水溫的控制。

2、檢測小室基準點空氣溫度控制

   由XQCJ—400型自動平衡記錄調(diào)節(jié)儀和可控硅電壓調(diào)整器ZK—03等控制送風(fēng)加熱器了，實現(xiàn)對小室基準點空氣溫度的控制。

（五）  水量控制

 靠手動調(diào)節(jié)閥門實現(xiàn)。

（六）  測量

當(dāng)系統(tǒng)中溫度、流量達到穩(wěn)定后便可讀數(shù)記錄。每個工況連續(xù)讀數(shù)1小時，每間隔10分鐘讀一次數(shù)。

（七）  停車

     正好與啟動系統(tǒng)的順序相反。

  1、加熱器控制系統(tǒng)

  先停電熱器的控制儀表，后按下有關(guān)的控制按扭。

  2、檢測小室空調(diào)系統(tǒng)

  先按下制冷機停止按扭，并隨即關(guān)閉制冷機的吸氣閥，待6～10分鐘后，關(guān)閉風(fēng)機及冷卻水系統(tǒng)。

  3、按下循環(huán)水泵停止按扭。

六、實驗數(shù)據(jù)整理

（一） 

根據(jù)測得的數(shù)據(jù)用*小乘法求（1—1）式中的系數(shù)a和b。

（二）求出熱傳系數(shù)K的計算式。

（三）求出△t=64.5℃時散熱器金屬熱強度值q。

（四）計算△t=64.5、60.0、55.0℃的散熱量Q，并與有關(guān)標準中給出的散熱量進行比較。

 附表1－1    散熱器熱工性能實驗記錄表    

附表1－2     散熱器熱工性能實驗計算表                  

     時間：  散熱器型號： 散熱器面積：   ㎡散熱器質(zhì)量：   kg