传热学实验室建设参考

传热学实验室建造设计参考 一、方案论证
（一）建造设计意义
在学院高水平、应用型的办学目标引领下，按照新修订的"能源与动力工程"本科专业教学大纲的要求，在开设其专业基础课"传热学"课堂课程课程理论讲授时，需要在"传热学实验室"完成传热学相关实验。另外，本实验室也可适用工学系"机械工程"专业教学大纲中"热流体基础"课程的实验要求，是工学系能源与动力工程专业保障基础教学重量，开展实践教学的基础手段和途径。
（二）设备表单

NO	设备名称	数量	技术功能数值及功能要求
1	大容器内水沸腾放热试验台	2台	详见3.1
2	导热系数测量试验仪	2台	详见3.2
3	导热系数仪	2台	详见3.3
4	非[准]稳态导热仪	2台	详见3.4
5	空气横掠单管强迫对流的换热实验台	1台	详见3.5
6	强迫对流单管管外放热系数测量试验装置	1台	详见3.6
7	温度（℃）、湿度、压力、流量示教板	1台	详见3.7
8	稳态平操作面板法测量绝热材料导热系数实验台	1台	详见3.8
9	液体导热系数测量试验装置	2台	详见3.9
10	球体法测粒状材料的导热系数实验台	2台	详见3.10
11	自由对流横管管外放热系数测量试验装置	2台	详见3.11
12	伸展体的导热特性实验台	2台	详见3.12

（三）传热学实验室项目技术要求
3.1大容器内水沸腾放热试验台（参考生产厂家/型号：上海-教育设备制造有限公司/--DFR）技术要求
（1）用途要求：
适用本科能源动力工程专业《传热学》课程的放热试验等要求。
（2）设备功能功能数值
★1）实验目的：
查看水在大容器内沸腾的现象。
建立水泡状沸腾的感性认识。
经过改变试件热负荷，测量不一样工况的电加热功率（W）及表面温度（℃），求出沸腾换热系数。
测绘制作大容器内水泡状沸腾区的沸腾弯弯曲线。
主要配备：
可上下位移的试件本体，可控硅低电压（V）大电流（A）可调稳压整流器，标准电阻，分压箱，变换开关，热电偶热端，热电偶冷端，辅助电加热器，冷却管，不锈钢台架及控制屏。
技术功能数值：
1、写入电源：一相AC220V±10% 50Hz，功率（W）2.0KW。
2、不锈钢薄壁试件：直径：φ3mm。
3、玻璃容器：容积：5000mL，辅助电加热器功率（W）1.5KW。
4、高频低压直线DC电源，规格：电流（A）：0-100A，电压（V）：0-12V，输出方法：稳流限压、稳压限流可变换。
5、显露方法：电压（V）、电流（A）表显露，冷却方法：风冷。
6、温度（℃）测量：测量系统配备有智能温度（℃）控制仪表（PID调动控温，精确度 ±0.2℃），高精确度PID调压模型块电子回路。
7、外观尺寸：1200×500×1500mm，外观为不锈钢可位移支撑架，带双刹车轮。

3.2导热系数测量试验仪（参考生产厂家/型号：上海-教育设备制造有限公司/--DRH）技术要求
(1)用途要求：
适用本科能源动力工程专业《传热学》课程的放热试验等要求。
(2)设备功能功能数值
★1）一、 基础简介：
材料的热导率是研究材料热物理功能的一个重要功能数值指标。该仪表器具应用护热平操作面板法的原理，适用了材料检验测试研究部门对材料导热系数的高精确度测量试验要求。仪表器具参考标准：GB/T3399《塑料导热系数试验方法，护热平操作面板法》、GB/T3139-2005（纤维增强塑料导热系数试验方法）（玻璃钢导热系数试验方法）、GB/10294（绝热材料稳态热阻及有关特性的测量 防护热板法）等。主要测量试验塑料、玻璃、纤维、泡沫、粉状料等。广泛应用在大中院校，科研单位，质检和生产企业等部门。
二、主要技术功能
1、导热系数界限：0.02～2w/m·k
2、测量试验精确度：≤±3%
3、热面温度（℃）界限：室温～95℃，分辩率0.01℃。
4、冷面温度（℃）界限：室温～30℃，分辩率0.01℃，应用半导体制冷。
5、电源：220V/50HZ；功率（W）≤1KW。
6、量热电源：电压（V）0-36V，分辩0.01V；电流（A）0-3A，分辩率0.01A。
7、计算机数值数值自动测量试验，并完成数值打印输出。
8、试样尺寸要求：200×200×（5-20）（mm）
3.3导热系数仪（参考生产厂家/型号：上海-教育设备制造有限公司/--DRM）技术要求
(1)用途要求：
适用本科能源动力工程专业《传热学》课程的放热试验等要求。
(2)设备功能功能数值
★1）仪表器具基础简介：
材料的热导率是研究材料物理功能的一个重要功能数值指标，在科研，教学，生产等部门全部要求对材料的热导率实行预测或实验测试。该仪表器具可测量各种金属材料、非金属材料的导热系数，测量试验界限广。

技术功能数值：
1、电源：AC 220V; 50Hz 。
2、热源：加热铜块，应用36V安全电压（V）加热。
3、测量试验材料：块状或圆柱状的金属、非金属材料，加围框可测量试验粉状、胶状、颗粒状材料。
4、测量温度（℃）界限：室温～250℃，最高可达550℃，精确度±1℃。
5、计时部分：界限0～999.9s；分辨率0.1s。
6、 导热系数测量精确度：≤10%。
7、试样尺寸：Φ130×（1-100）mm 。
8、导热系数测量试验界限：0.1～300w/m·k
3.4非[准]稳态导热仪（参考生产厂家/型号：上海-教育设备制造有限公司/--FWD）技术要求
(1)用途要求：
适用本科能源动力工程专业《传热学》课程的放热试验等要求。
(2)设备功能功能数值
★1）实验目的：
测量绝缘材料的导热系数和比热。
掌控把握使用热电偶测量温差的方法。
主要配备：
有机玻璃框体结构，电镀螺拴连接，苯板保温，有机玻璃试件，0—50V高精确度稳压直线DC电源供电，八路温度（℃）巡检仪，仪表器具带直线DC电位差计连接口（直线DC电位差计用户自配），可配不锈钢实操台。

技术功能数值：
1、写入电源：一相AC220V±10% 50Hz，功率（W）100W。
2、0-50V 0-5A高精确度稳压直线DC电源供电。
3、八路温度（℃）巡检仪数字显露各点温度（℃）。
4、试件厚度10mm；试件面积200 × 200 mm2，实验温度（℃）：0～50℃。
5、外观尺寸：1000×400×600mm，外观为不锈钢支撑架。
3.5空气横掠单管强迫对流的换热实验台（参考生产厂家/型号：上海-教育设备制造有限公司/--DG）技术要求
(1)用途要求：
适用本科能源动力工程专业《传热学》课程的放热试验等要求。
(2)设备功能功能数值
★1）实验目的：
1、理解对流放热的实验研究方法。
2、测量空气横向流过单管表面时的平均放热系数α，并将实验数值整理成准则方程式。
主要配备：
工频离心风机、结合式有机玻璃风洞、实验管及其加热器、固态调压模型块配电位器调动加热功率（W）、控制箱式模型块、万能信号写入巡检仪、功率（W）表、调压器、毕托管、倾斜式微压计、电位差计、不锈钢可位移实验台。
技术功能数值：
1、写入电源：一相AC220V±10% 50Hz，功率（W）500W。
2、离心风机：电压（V）220V，功率（W）：85W，风量：1000 m3/h；有机玻璃实验本体。
3、被加热金属管（304不锈钢）：Ф3-6mm之间任选，每台3种不一样尺寸规格。
4、硅整流器：写入220V,输出:电压（V）0—12V，电流（A）0--100A。
5、电位差计：UJ36a直线DC电位差计。
6、毕托管流量计配斜管微压计测流速：测量范围-10-700pa。
7、温度（℃）测量：测量系统配备有智能温度（℃）控制仪表（PID调动控温，精确度 ±0.2℃），高精确度PID调压模型块电子回路。手动风门调动风量。
8、外观尺寸：600×400×1200mm，外观为不锈钢可位移支撑架，带双刹车轮。
3.6强迫对流单管管外放热系数测量试验装置（参考生产厂家/型号：上海-教育设备制造有限公司/--RG731）技术要求
(1)用途要求：
适用本科能源动力工程专业《传热学》课程的放热试验等要求。
(2)设备功能功能数值
★1）实验目的：
1、理解对流放热的实验研究方法。
2、测量空气横向流过单管表面时的平均放热系数α，并将实验数值整理成准则方程式。

主要配备：

工频离心风机、结合式有机玻璃风洞、实验管及其加热器、固态调压模型块配电位器调动加热功率（W）、控制箱式模型块、万能信号写入巡检仪、功率（W）表、调压器、毕托管、倾斜式微压计、电位差计、不锈钢可位移实验台。

技术功能数值：
1、写入电源：一相AC220V±10% 50Hz，功率（W）500W。
2、离心风机：电压（V）220V，功率（W）：85W，风量：1000 m3/h；有机玻璃实验本体。
3、被加热金属管（304不锈钢）：Ф3-6mm之间任选，每台3种不一样尺寸规格。
4、硅整流器：写入220V,输出:电压（V）0—12V，电流（A）0--100A。
5、电位差计：UJ36a直线DC电位差计。
6、毕托管流量计配斜管微压计测流速：测量范围-10-700pa。
7、温度（℃）测量：测量系统配备有智能温度（℃）控制仪表（PID调动控温，精确度 ±0.2℃），高精确度PID调压模型块电子回路。手动风门调动风量。
8、外观尺寸：600×400×1200mm，外观为不锈钢可位移支撑架，带双刹车轮。
3.7温度（℃）、湿度、压力、流量示教板（参考生产厂家/型号：上海-教育设备制造有限公司/--577Y）技术要求
(1)用途要求：
适用本科能源动力工程专业《传热学》课程的放热试验等要求。
(2)设备功能功能数值
★1）设备功能：
热工类测量仪表器具示教板，分为温度（℃）测量示教板；压力测量示教板；相对湿度测量示教板；流量测量示教板。
各测量挂板均以实物加某些传感器的放大剖面制作而成。因为测量仪表器具众多，挂板只是选用了设定有代表性的、经经典型的、常用的仪表及传感仪表器具。
主要配备：
流量测量仪表示教板
1、流量测量仪表有毕托管、差压式流量计、转子流量计、蜗轮流量计和其他计量器具等多种类型。
2、本示教板由毕托管、孔板、喷嘴、文丘里管流量计、转子流量计、涡轮流量计和量杯、天平等实物模型构成，各种仪表的构造和原理均清晰可见。
温度（℃）测量仪示教板
1、温度（℃）测量仪表有膨胀式温度（℃）计、热电偶温度（℃）计和电阻温度（℃）计等多种类型。
2、本示教板由液体玻璃管温度（℃）计、双金属片温度（℃）计、热能电敏温度（℃）计、铜电阻温度（℃）计和 多种热电偶等实物或模型构成，可以在每类仪表下面画有材料和适用温度（℃）界限的表格和彩色有机玻璃制作的作业原理图。
湿度测量仪示教板
1、相对湿度测量计仪表主要有干湿球温度（℃）计和毛发湿度计等类型。
2、本示教板由普通干湿温度（℃）计、通风干湿球温度（℃）计、热电偶干湿球温度（℃）计和指针式毛发湿度计、自记式
毛发温度（℃）计等实物或模型构成，有些仪表和模型还可动态演示。
压力测量仪表示教板
1、压力测量仪表有弹性压力计、液柱压力计和电气压力计等多种类型。
2、本示教板由弹簧管压力表、U型管压差计、倾斜式微压计（单管压差计）和电阻式压 力计发送器等
实物或模型构成，部分仪表器具还配备有彩色有机玻璃制作的作业原理图。
3.8稳态平操作面板法测量绝热材料导热系数实验台（参考生产厂家/型号：上海-教育设备制造有限公司/--JRDR）技术要求
(1)用途要求：
适用本科能源动力工程专业《传热学》课程的放热试验等要求。
(2)设备功能功能数值
★1）实验目的：
稳态平操作面板法是一种应用一维稳态导热过程的基础原理来测量材料导热系数的方法，可以用来实行导热系数的测量试验，测量材料的导热系数及其与温度（℃）的关系；可测导热系数在0.02～400 w/(m.k)的200×200×20mm界限内的任何材料。
主要配备：
双面水冷却实验台本体，薄膜加热器本体，A级Pt100(0.1℃)铂薄膜热电阻，主加热可调动直线DC稳压电源及数字显露电流（A）表、电压（V）表，辅加热可调动直线DC稳压电源及数字显露电流（A）表、电压（V）表，低噪音循环水泵，PVC板水箱；8路万能信号变送输出巡检仪，不锈钢支撑架。
技术功能数值：
1、写入电源：一相AC220V±10% 50Hz，功率（W）300W。
2、本装置可测量导热系数在0.02～400 w/(m·k)试件尺寸为200×200×20mm界限内的任何材料，铜板：230mm×230mm×4mm，其上铣有凹槽。
主加热可调动直线DC稳压电源及数字显露电流（A）表、电压（V）表，电压（V）：0~50V，电流（A）：0~5A；辅加热可调动直线DC稳压电源及数字显露电流（A）表、电压（V）表，电压（V）：0~50V，电流（A）：0~5A。
4、低噪音循环水泵功能数值： 流量：20L/min ，扬程：12m，功率（W）：120W。
5、温度（℃）测量：测量系统配备有智能温度（℃）控制仪表（PID调动控温，精确度 ±0.2℃），高精确度PID调压模型块电子回路。
6、外观尺寸：1000×500×1600mm，外观为不锈钢可位移支撑架，带双刹车轮。
3.9液体导热系数测量试验装置（参考生产厂家/型号：上海-教育设备制造有限公司/--YD）技术要求
(1)用途要求：
适用本科能源动力工程专业《传热学》课程的放热试验等要求。
(2)设备功能功能数值
★1）实验目的：
1、用稳态法测量液体的导热系数。
2、理解实验装置的构造和原理，掌控把握液体导热系数的测量试验方法。
3、可测量试验200度以下的液体导热系数。

主要配备：
不锈钢上加热壳体，紫铜板传热媒体，不锈钢下自来水冷却器主体，数字显露温控仪、温度（℃）测量仪表，电位器调动加热功率（W），电流（A）表、电压（V）表，测量试验液膜高度1、2、3毫米垫片及调平螺拴，可配不锈钢实操台。
技术功能数值：
1、写入电源：一相AC220V±10% 50Hz，功率（W）1.5KW。
2、本装置主要采用循环冷却水槽、上下均热板、测温热电偶及其温度（℃）显露部分、液槽等构成。
3、加热器为紫铜板，功率（W）500W，下部设均热板。
4、 温度（℃）测量：测量系统配备有智能温度（℃）控制仪表（PID调动控温，精确度 ±0.2℃），高精确度PID调压模型块电子回路。
5、规格：φ400×400mm，外观为不锈钢构造。

3.10球体法测粒状材料的导热系数实验台（参考生产厂家/型号：上海-教育设备制造有限公司/--QKD）技术要求
(1)用途要求：
适用本科能源动力工程专业《传热学》课程的放热试验等要求。
(2)设备功能功能数值
★1）实验目的：
本台装置应用圆球法测物质的导热系数，是应用沿球壁半径方向三向度平稳导热的基础原理实行对颗粒及粉末状材料导热系数的试验测量，改变加热器热量工况，整理实验数值从而测绘制作出材料的导热系数及温度（℃）关系弯弯曲线。
主要配备：
热源球（Φ80不锈钢）、保温球（Φ150不锈钢）、测温热电偶、调温加热装置（100W）、球体保温箱（保温材料）、数字显露测温仪表直线DC稳压可调电源供电加热，数字显露电压（V）表和电流（A）表显露加热功率（W），加热球体和冷却球体各有4对温度（℃）传感器测量试验平均温度（℃），温度（℃）由8路万能信号写入巡检仪循环显露，不锈钢台架及控制屏等。
技术功能数值：
1、写入电源：一相AC220V±10% 50Hz，功率（W）100W。
2、热源球为Φ80不锈钢球体，内置100W直线DC加热器。
3、0-50V 0-5A高精确度稳压直线DC电源供电。
4、八路温度（℃）巡检仪数字显露各点温度（℃）。
5、外观尺寸：1000×400×500mm，外观为不锈钢支撑架。
3.11自由对流横管管外放热系数测量试验装置（参考生产厂家/型号：上海-教育设备制造有限公司/--ZDH）技术要求
(1)用途要求：
适用本科能源动力工程专业《传热学》课程的放热试验等要求。
(2)设备功能功能数值
★1）实验目的：
1、测量水平单管的自由动作放热系数。
2、按照对自由动作散热的相似解析，整理出准则方程式。
主要配备：
不一样长度和直径的电镀紫铜管四根，管内设定加热器，固态调压模型块无极调动加热，测温传感器，电功率（W）测量试验数字显露仪表，万能信号写入巡检仪显露温度（℃），各管配备有温度（℃）控制仪表，不锈钢台架及控制屏等。
技术功能数值：
1、写入电源：一相AC220V±10% 50Hz，功率（W）3.0KW。
2、电镀紫铜管规格：Φ80mm×1600mm，Φ60mm×1400mm，Φ40mm×1200mm，Φ25mm×1000mm。
3、温度（℃）由高精确度温度（℃）传感器测量，高精确度16路万能信号写入巡检仪显露。
4、外观尺寸：1700×800×1600mm，外观为不锈钢可位移支撑架，带双刹车轮。

3.12伸展体的导热特性实验台（参考生产厂家/型号：上海-教育设备制造有限公司/--SZD）技术要求
(1)用途要求：
适用本科能源动力工程专业《传热学》课程的放热试验等要求。
(2)设备功能功能数值
★1）实验目的：
1、求解设定有对流换热条件的伸展体导热的特性（如温度（℃）沿轴线分布规律、对流换热系数 、最小过余温度（℃）的位置Xmin等）。
2、理解热电偶测温的方法。

主要配备：
有机玻璃风管，加热器，高温电压（V）表，加热管（试件），位移尺，引风机，热电偶， 电位差计，不锈钢台架及控制屏等。
技术功能数值：
1、写入电源：一相AC220V±10% 50Hz，功率（W）1.5KW。
2、试件是一根直径φ20mm，长度300mm的紫铜管，放置在风道中。风机功率（W）150W，风量 500 m3/h。
3、管两端装备有加热器，经过调压器控制其功率（W），在管内装配备有可位移热电偶测温头，使其测量铜管沿管长的温度（℃）的分布。
4、温度（℃）测量：测量系统配备有智能温度（℃）控制仪表（PID调动控温，精确度 ±0.2℃），高精确度PID调压模型块电子回路。
5、外观尺寸：500×400×600mm，外观为不锈钢支撑架。