TW-RG731強迫流動單管管外放熱系數(shù)測試裝置

TW-RG731測試裝置：掌握對流換熱核心技能的理想平臺

在熱工實驗室中，有一臺能夠直觀揭示對流換熱奧秘的設(shè)備，它就是TW-RG731強迫流動單管管外放熱系數(shù)測試裝置。

作為職業(yè)院校熱工課程的專業(yè)教學(xué)設(shè)備，TW-RG731測試裝置在培養(yǎng)學(xué)生實驗技能和理論知識應(yīng)用方面發(fā)揮著不可替代的作用。本文將帶您深入了解這一設(shè)備的組成、原理及應(yīng)用，為我們后續(xù)的實驗教學(xué)打下堅實基礎(chǔ)。

一、TW-RG731測試裝置的教學(xué)價值與功能定位

在熱工類課程教學(xué)中，對流換熱原理的理解一直是學(xué)生面臨的難點和重點。TW-RG731測試裝置正是針對這一教學(xué)需求而設(shè)計的專業(yè)實驗設(shè)備。

該裝置的核心教學(xué)目的很明確：了解對流放熱的實驗研究方法，測定空氣橫向流過單管表面時的平均放熱系數(shù)α，并將實驗數(shù)據(jù)整理成準則方程式，同時學(xué)習(xí)測量風(fēng)速、溫度、熱量的基本技能。

這些技能的培養(yǎng)對我們職業(yè)院校學(xué)生至關(guān)重要，是未來從事相關(guān)工程技術(shù)工作的基礎(chǔ)。

從企業(yè)反饋來看，掌握這些測試技能的學(xué)生在就業(yè)市場上具有明顯競爭優(yōu)勢，能夠更快適應(yīng)企業(yè)工作環(huán)境。這與我們職業(yè)院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標高度一致。

二、設(shè)備組成與關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)

TW-RG731測試裝置由多個精密部件組成，形成了一個完整的測試系統(tǒng)。其主要配置包括：多翼式低噪音風(fēng)機、自動調(diào)節(jié)風(fēng)門、組合式有機玻璃風(fēng)洞、有機玻璃實驗管段、紫銅管圓試件及其加熱器、控制箱、溫度傳感器、8路智能巡檢儀、功率表、調(diào)壓器、畢托管流量計、斜管微壓計、移動式不銹鋼支架等。

技術(shù)參數(shù)方面，該裝置的輸入電源為單相AC220V±10% 50Hz，功率1000W。

多翼式低噪音風(fēng)機參數(shù)為風(fēng)量2000 m3/h，風(fēng)壓1000 Pa，功率370W。實驗管尺寸為Φ32×250mm，材質(zhì)為紫銅管。

管內(nèi)裝有電加熱器作為熱源，功率300W，管壁嵌有四支熱電偶以測壁溫。畢托管流量計配斜管微壓計量程為-10-700pa。

實驗風(fēng)道采用透明有機玻璃材質(zhì)，分為風(fēng)口段、實驗段、測試段等，各段之間采用法蘭連接，方便拆卸。這種透明設(shè)計極具教學(xué)價值，使學(xué)生能夠直接觀察實驗過程，增強感性認識。

三、實驗原理與操作方法

1. 實驗基本原理

TW-RG731測試裝置基于強迫對流換熱原理開展工作。當(dāng)空氣在風(fēng)機作用下橫向流過單管表面時，由于流體與管壁之間存在溫差，會發(fā)生熱量交換。

通過測量空氣的流速、溫度以及管壁溫度等參數(shù)，我們可以計算出管外的平均放熱系數(shù)α。

實驗中，學(xué)生需要掌握如何通過畢托管流量計配合斜管微壓計測量流速，如何使用溫度傳感器測量溫度，以及如何通過功率表測定加熱功率，從而全面掌握熱工測量技能。

2. 標準實驗流程

• 實驗前準備：檢查設(shè)備各部件是否完好，確認電源連接正確，打開電源開關(guān)，預(yù)熱系統(tǒng)。

• 參數(shù)設(shè)置：通過調(diào)壓器調(diào)節(jié)加熱功率，通過風(fēng)門調(diào)節(jié)風(fēng)量，建立不同的實驗工況。

• 數(shù)據(jù)記錄：在系統(tǒng)穩(wěn)定后，記錄電流表、電壓表讀數(shù)，以及各溫度傳感器的測量值，斜管微壓計的讀數(shù)。

• 數(shù)據(jù)分析：根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算放熱系數(shù)，整理成準則方程式，驗證理論公式。

實驗過程中，我通常會要求學(xué)生分組進行，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神，同時要求每個獨立完成實驗報告，以全面掌握相關(guān)知識。

四、教學(xué)應(yīng)用與技能培養(yǎng)

TW-RG731測試裝置在我們的熱工實驗課程中占據(jù)重要地位。通常，我們會安排至少8學(xué)時的實驗教學(xué)，包括設(shè)備認知、原理學(xué)習(xí)、實驗操作和數(shù)據(jù)分析四個環(huán)節(jié)。

通過該實驗，學(xué)生能夠直接獲得以下幾方面能力的提升：

首先，是熱工測試儀器的使用能力，包括溫度傳感器、功率表、流量計等；

其次，是實驗設(shè)計能力，學(xué)生需要學(xué)會如何改變工況參數(shù)，獲得足夠多的有效數(shù)據(jù)；

第三，是數(shù)據(jù)分析能力，能夠?qū)嶒灁?shù)據(jù)整理成準則方程式，并與理論知識對比；

最后，是實踐與理論結(jié)合的能力，真正理解對流換熱的物理本質(zhì)。

在實際教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生往往在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)遇到困難，特別是如何將實驗數(shù)據(jù)整理成準則方程式。

為此，我專門開發(fā)了一套分步講解教學(xué)法，將整個過程分解為多個步驟，逐步指導(dǎo)學(xué)生完成，取得了良好效果。

五、設(shè)備的拓展應(yīng)用與創(chuàng)新實踐

除了基礎(chǔ)實驗教學(xué)，TW-RG731測試裝置還支持一系列拓展性實驗項目，為學(xué)生的創(chuàng)新實踐活動提供平臺。例如，學(xué)生可以比較不同管徑的放熱特性，或者研究不同流體速度對放熱系數(shù)的影響規(guī)律。

在這些拓展實驗中，我鼓勵學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，甚至對設(shè)備進行一些小改進。

比如，有學(xué)生團隊曾經(jīng)設(shè)計了不同表面粗糙度的實驗管，研究粗糙度對放熱系數(shù)的影響，這一項目還在學(xué)校的創(chuàng)新競賽中獲獎。

這種基于現(xiàn)有設(shè)備的創(chuàng)新實踐，既保證了項目的可行性，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程實踐能力，是職業(yè)教育的有效方法。

結(jié)語

TW-RG731強迫流動單管管外放熱系數(shù)測試裝置作為熱工實驗教學(xué)的核心設(shè)備，不僅幫助我們有效地完成教學(xué)任務(wù)，更重要的是，它為學(xué)生提供了一個將理論知識與工程實踐相結(jié)合的橋梁。

通過這臺設(shè)備，學(xué)生們不僅學(xué)會了測量技能和數(shù)據(jù)分析方法，更重要的是培養(yǎng)了嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度和解決實際問題的能力。

作為職業(yè)院校的教師，我深感責(zé)任重大，將不斷探索更有效的教學(xué)方法，充分利用這些優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，培養(yǎng)出更多適應(yīng)企業(yè)需求的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

您只要致電：021-55884001（袁經(jīng)理）

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