Описание экспериментальной установки. Настоящая работа выполняется на лабораторном стенде рис

Настоящая работа выполняется на лабораторном стенде рис. 2 с использованием таких же устройств и приборов, что и при испытаниях теплообменников. Однако здесь внешний контур отсутствует, а в качестве холодного теплоносителя выступает воздух, свободно движущийся за счет разной его плотности вблизи трубы и на удалении от нее. Горячим теплоносителем является вода, а при заводской заправке и транспортировке установки в зимнее время бытовой антифриз с вязкостью, теплоемкостью и теплопроводностью (табл. 1).

Таблица 1. Физические свойства используемых жидкостей

Физико-технические характеристики
Наименования и единицы измерения	Вода	Антифриз «Хот Блад-65 Эко»
Температура начала кристаллизации, °С		-65
Температура кипения при 101,3 кПа, °С
Вязкость динамическая при +20…+80°С, мПа·с	1,0 – 0,88	6,1 – 1,3
Теплоёмкость при +20…+0°С, Дж/(кг·К)	4,20	3, 37- 3,62
Плотность, г/см^3 при 20°С	0,998	1,048
Теплопроводность при +20°С, кал/(см ·с·°С)		0,00082

Внутренний диаметр рабочего участка 29,1 мм;

Толщина стенки 0,5 мм;

Длина обогреваемого участка, калибр 2x 400 мм;

Длина участка гидродинамической стабилизации, калибр 68;

Тепловой поток до 5x104 Вт/м².

Рисунок 2 – Схема установки

1 – водонагреватель с микропроцессорным управлением, 2 – заправочное устройство, 3 – оребрённая труба, 4 – счетчик расхода горячего теплоносителя с импульсным выходом, 5 – циркуляционный насос подачи горячего теплоносителя.

Описываемая установка, фотография которой показана на рис. 3, состоит:

- проточного электронагревателя мощностью до 3,5 кВт с контролируемым по заданной температуре программным регулятором,

- коллектора нагретой жидкости с заливочным устройством и краном Маевского,

- горизонтальной оребренной U - образной трубы, для которой определяются значения коэффициента теплоотдачи,

- обратной магистрали жидкости, охлажденной свободной конвекцией окружающего воздуха,

- импульсного счетчика – расходомера жидкости с чувствительностью 0,1 л/имп.,

- циркуляционного насоса с тремя положениями переключателями минимального, среднего и максимального расходов воздуха, сливного крана для замены жидкости.

Рисунок 3 – Фотография установки

Увеличение теплопередачи жидкости к воздуху до легко контролируемых значений на ограниченных габаритах установки достигается U-образной формой горизонтальной трубы и использованием вертикальных Al - ребер размерами 40х60 толщиной 0,25 мм, повышающих свободную конвекцию. При этом температура жидкости на входе и выходе в трубу измеряется с помощью двух ХА термопар и цифрового измерителя - регулятора ТРМ 200, а расход жидкости – цифровым счетчиком импульсов.

Для получения общей картины распределения температуры жидкости по всей длине трубы и сравнения средних и локальных значений коэффициентов теплопередачи, необходимые значения температур наружной трубы измеряются с шагом 40 мм ИК – термометром, установленным на степень черноты поверхности e =0,3, а затем обрабатываются автоматически или вручную для получения зависимостей К_ср, T = f_(x) и К = f_(x).

Дата добавления: 2015-06-27