TW-GY311/II數(shù)字型固體小球?qū)α鱾鳠嵯禂?shù)測定實驗裝置
探索傳熱奧秘：TW-GY311/II數(shù)字型固體小球?qū)α鱾鳠嵯禂?shù)測定實驗裝置
在化工原理教學(xué)中，傳熱實驗一直是讓學(xué)生直觀理解對流傳熱規(guī)律的重要環(huán)節(jié)。
在化工原理實驗教學(xué)中，對流傳熱系數(shù)的測定是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。今天我將為大家介紹一款在職業(yè)院?；ゎ悓I(yè)實驗中廣泛使用的設(shè)備——TW-GY311/II數(shù)字型固體小球?qū)α鱾鳠嵯禂?shù)測定實驗裝置。
這款裝置不僅能夠幫助學(xué)生直觀理解對流傳熱的基本原理，還能培養(yǎng)他們的工程實踐能力和數(shù)據(jù)分析能力。
01 教學(xué)價值與功能定位
TW-GY311/II數(shù)字型固體小球?qū)α鱾鳠嵯禂?shù)測定實驗裝置是專門為化工、能源與動力工程及相關(guān)專業(yè)學(xué)生設(shè)計的實驗平臺。
它通過測定不同環(huán)境與小鋼球之間的對流傳熱系數(shù)，使學(xué)生深入理解非定常態(tài)導(dǎo)熱的特點以及畢奧準(zhǔn)數(shù)（Bi）的物理意義。
這一實驗裝置能夠模擬多種實際工業(yè)過程，為學(xué)生未來從事化工生產(chǎn)、能源管理等工作打下堅實基礎(chǔ)。
在功能方面，該裝置可以研究四種不同傳熱形式：自然對流、強(qiáng)制對流、流化床和固定床。這種多元化的實驗功能使學(xué)生能夠全面比較不同條件下的傳熱效果，培養(yǎng)工程分析能力。
02 系統(tǒng)組成與工作原理
該實驗裝置由多個部件精密構(gòu)成，主要包括開關(guān)模塊、轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)顯溫控儀表、風(fēng)機(jī)、管式電爐、玻璃砂粒床、轉(zhuǎn)子流量計和不銹鋼框架及控制屏。
數(shù)字型裝置的測控系統(tǒng)則更加精密，包括渦街流量計、數(shù)字流量顯示儀、K型熱電偶、數(shù)字溫度控制儀、風(fēng)壓傳感器和數(shù)字壓力控制儀等。
裝置的工作原理基于非穩(wěn)態(tài)傳熱理論：先將小鋼球在管式電爐中加熱至一定溫度，然后將其置于不同環(huán)境中（如自然對流、強(qiáng)制對流、流化床或固定床）。
通過記錄鋼球溫度隨時間的變化關(guān)系，最終計算出對流傳熱系數(shù)。整個過程涵蓋了傳熱學(xué)、流體力學(xué)和測量技術(shù)等多學(xué)科知識。
03 實驗內(nèi)容與教學(xué)應(yīng)用
在實驗課程設(shè)計中，我們通常圍繞該裝置開發(fā)一系列循序漸進(jìn)的實驗項目?；A(chǔ)實驗包括固體小球在自然對流和強(qiáng)制對流環(huán)境下的傳熱系數(shù)測定。
進(jìn)階實驗則涉及流化床和固定床中的傳熱特性研究。這些實驗不僅能驗證理論知識，更能培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和實驗技能。
實驗教學(xué)通常分為三個環(huán)節(jié)：實驗預(yù)習(xí)、實際操作和數(shù)據(jù)分析。
在預(yù)習(xí)階段，學(xué)生需要學(xué)習(xí)傳熱學(xué)理論基礎(chǔ)；在實驗操作中，他們親自調(diào)節(jié)參數(shù)、記錄數(shù)據(jù)；在數(shù)據(jù)分析階段，他們利用專業(yè)軟件處理數(shù)據(jù)，得出傳熱系數(shù)，并完成實驗報告。
這一過程全面培養(yǎng)了學(xué)生的工程實踐能力。
04 技術(shù)特點與教學(xué)優(yōu)勢
TW-GY311/II數(shù)字型實驗裝置具有多項技術(shù)亮點。其數(shù)字化測控系統(tǒng)實現(xiàn)了高精度測量，模擬模塊高達(dá)16位分辨率，內(nèi)建RS485通訊模式。
可以采集溫度、流量、壓力等模擬量信號，大大提高了實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
裝置還配備了專業(yè)的數(shù)據(jù)采集軟件和在線工業(yè)組態(tài)軟件，使學(xué)生能夠熟悉工業(yè)現(xiàn)場常用的監(jiān)控系統(tǒng)，增強(qiáng)就業(yè)競爭力。
安全性能是教學(xué)設(shè)備的重要指標(biāo)。該裝置采用防干燒自動控制系統(tǒng)，確保了實驗過程的安全可靠。此外，其外形為可移動式設(shè)計，帶3寸雙剎車輪，方便實驗室布局調(diào)整。
值得一提的是，裝置的公稱設(shè)施需求相對簡單，只需電壓AC220V、功率4.0KW的標(biāo)準(zhǔn)單相三線制電源，每個實驗室配置1～2個接地點（安全地及信號地）即可，這大大降低了實驗室建設(shè)門檻。
將TW-GY311/II數(shù)字型固體小球?qū)α鱾鳠嵯禂?shù)測定實驗裝置引入職業(yè)院?；ゎ悓I(yè)實驗教學(xué)，學(xué)生獲得的不僅是知識，更是一種工程思維方式。
當(dāng)他們能夠?qū)嶒灁?shù)據(jù)與理論模型相互印證，當(dāng)他們能夠分析不同流態(tài)對傳熱效果的影響，他們就已經(jīng)開始向合格的工程技術(shù)人員轉(zhuǎn)變了。
這種轉(zhuǎn)變，正是我們職業(yè)教育的價值所在。
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