散热器热工性能实验台
使用说明书
一、实验目的：
1、通过实验了解散热器热工性能测定方法及低温水散热器热工实验装置的结构。
2、测定散热器的散热量Q，计算分析散热气的散热量与热媒流量G和温差ΔT的关系。
二、实验装置：
见图一：1.流量调节阀 2.散热器 3.U形压力计 4.转子流量计（计算机采集用文丘里流量计计差压传感器） 5.水泵开关 6.水温调节器 7水位计 8.温度测量仪表及温度变送器 9.加热开关组 10.上水阀 11取压管 12. 散热器水温测点。
三、实验原理：
本实验的实验原理是在稳定的条件下测定出散热器的散热量：
Q=GCP（tg-th） [kJ/h]
式中：G——热媒流量， kg/h；
CP——水的比热，kJ/Kg·℃； 图一散热器热工实验装置
tg、th——供回水温度， ℃。 共两组:每组散热面积为:2m2
上式计算所得散热量除以3.6即可换算成[W]。
由于实验条件所限，在实验中尽量减少室内温度波动。 低位水箱内的水由循环水泵打入高位水箱，被电加热器加热，并由温控器控制其温度在某一固定温度点，由管道流入散热器中，经其传热将一部分热量散入房间，降低温度后的回水通过转子流量计流入低位水箱。流量计计量出流经每个散热器在温度为th时的体积流量。循环泵打入高位水箱的水量大于散热器回路所需的流量时，多余的水量经溢流管流回低位水箱。
四、实验步骤：
1、系统充水，注意充水的同时要排除系统内的空气。
2、打开总开关，启动循环水泵,使水正常循环，同时将水瓶内放入冰水混合物，插入冰点热电偶电极。
3、将温控器调到所需温度（热媒温度）。打开电加热器开关，加热系统循环水。
4、根据散热量的大小调节每个流量计入口处的阀门，使之流量、温差达到一个相对稳定的值，如不稳定则须找出原因，系统内有气应及时排除，否则实验结果不准确。
5、系统稳定后进行记录并开始测定：
当确认散热器供、回水温度和流量基本稳定后，即可进行测定。散热器供回水温度tg与th及室内温度t均采用铜—康铜热电偶配数显温度测试仪直接测量，流量用转子流量计测量。温度和流量均为每10分钟测读一次。
Gt=L/1000=L·10-3 m3/h
式中：L——转子流量计读值； l/h；
Gt——温度为th时水的体积流量；m3/h
G=Gt·ρt （tg/h）
式中：G——热媒流量，（kg/h）；
ρt——温度为th时的水的密度，（kg/ m3）。
6、改变工况进行实验：
a、改变供回水温度，保持水量不变。
B、改变流量，保持散热器平均温度不变。
即保持
恒定
7、实验测定完毕：
a、关闭电加热器；
b、停止运行循环水泵；
c、检查水、电等有无异常现象，整理测试仪器。
五、电工作原理图：
六、实验报告：
七、注意事项：
1、测温点应加入少量机油，以保持温度稳定；
2、上水箱内的电热管应淹没在水面下时，才能打开，本实验台有自控装置；但亦应经常检查。
3、实验台应接地。
第二篇：散热器热工性能实验
散热器热工性能实验
一、实验目的
（一） 掌握热媒为水时散热器热工性能的实验方法。
（二） 通过热工性能实验确定散热器散热量或传热系数与计算温差的关系，并求出其金属热强度值。
二、实验原理
（一） 散热器的散热量
Q=a（tp-ta）n=a△tb W （1—1）
式中 tp——散热器进出口热媒平均温度，℃；
tp=（tg+tc）
tg——散热器进口处热媒温度，℃；
tc——散热器出口处热媒温度，℃；
a、b——实验确定的系数，主要与散热器构造热媒参数及安装方式等有关；
ta——检测小室基准点空气温度，℃；
（二） 热媒输入散热器热量
Q=G（hg-hc） W （1—2）
式中 G——散热器热媒平均质量流量，kg/s；
hg——相应于热媒进口温度tg的焓，j/kg；
hc——相应于热媒出口温度tc的焓，j/kg；
（三） 散热器传热系数
K= △tn-1 W/m2??℃ （1—3）
式中 F——散热器散热面积，m2。
（四） 散热器金属热强度
g= W/kg?℃ （1—4）
式中 △t——计算温度差，一般可取△t=64.5℃；
g——散热器质量，kg。（无水状态）
由上可见，散热器热工性能实验测量的参数有tg、tc、ta、G、F、g。
三、实验装置
散热器实验装置主要有下列各部分组成：
（一） 风冷闭式检测小室空调系统
如图1.1所示。它主要由安装被检测散热器的闭式小室6及其套间5，用于维持小室空气温度稳定的空调系统（包括送回风系统、用于加热和冷却空气的电加热器系统和制冷系统等）组成。
图1.1风冷闭式检测小室空调系统
1 风机 2 风管 3 电热器 4 多叶送风口 5 小室套间 6 检测小室 7 回风口
8蒸发器 9 膨胀阀 10 压缩机 11 冷凝器 12 冷却塔 13 循环水泵 14 供水阀 15 补水阀
（二） 散热器热媒循环系统
如图1.2所示。它主要由低位水箱13、循环泵1、高位水箱2、电热锅炉14、散热器6及换向器8等组成。
图1.2 散热器热媒循环系统
1 水泵 2 高位水箱 3 水位计 4 温度计 5 电热器 6 散热器 7 流量计
8 换向器 9 取样器 10 冷却水管 11 量杯 12 天平 13 地位水箱 14 锅炉
（三） 散热器进出口热媒温度、检测小室空气温度检测系统及温度控制系统。
（四） 热媒冷却及称量系统。
四、实验方法
（一）实验条件
实验必须在稳态条件下进行，即在等时间间隔（一般间隔不超过10分钟）中至少有六次连续测量值，每次测量值与其平均值元差不大于下列范围时即为稳态。
对于热媒系统
水量G ±2%
温度t ±0.2%
热量Q ±1%
对于检测小室
内壁面中心温度 ±0.3%℃
基准点温度 ±0.1%℃
安装散热器那面墙表面温度 ±0.5%℃
（二）参数测量
1、 温度测量
本实验利用四线制铂电阻温度计测量温度。先由8840A数字多用表测得电阻值，然后再根据计算公式（或查表）求出温度值。
2、 流量测量
采用质量法测量。用MP—4000型电子天平称出取样流体的质量，根据取样的间隔时间求出热媒的质量流量。
3、 温度与流量的测量范围
由tg=95±2℃，tg-tc=20±2℃确定流量G，保持不变，分别测出tg=80±3℃、65±5℃相应的tc值。学生进行实验时，壁面参考点的温度可不测量。
4、 温度与流量测量精度
tg、tc、ta ±0.1℃
G ±0.5%
壁面温度 ±0.2℃
5、 散热器散热面积及质量测量
五、实验步骤
（一）系统启动前准备工作（由教师完成）
1、安装散热器；2、系统充水、排气；3、配点柜、控制接通电源；4、仪器仪表的调整。
（二）热媒（水）循环系统启动（见图1.2）
1.开启循环水泵1、流量计7浮子漂起；
2.启动低位水箱13和锅炉14的电热器5。
（三）检测小室空调系统启动（见图1.1）
1.启动风箱1及冷却塔风机16；
2.打开冷凝器11的供水阀14和循环泵13，待冷却水系统充满水后关闭阀14，打开冷却塔补水阀15；
3.开启制冷机并观察高、低压压力表的指示值；
4.开启空气加热器。
（四）自动控制系统投入
自控系统必须在热媒系统及检测小室空调系统正常运行后才能投入。
1、散热器入口水温控制
由电子调节器TA—012控制低位水箱13的电加热器5，及电子调节器TA—092和可控硅电压调整器ZK—03控制锅炉14的电加热器5，实现对入口水温的控制。
2、检测小室基准点空气温度控制
由XQCJ—400型自动平衡记录调节仪和可控硅电压调整器ZK—03等控制送风加热器了，实现对小室基准点空气温度的控制。
（五） 水量控制
靠手动调节阀门实现。
（六） 测量
当系统中温度、流量达到稳定后便可读数记录。每个工况连续读数1小时，每间隔10分钟读一次数。
（七） 停车
正好与启动系统的顺序相反。
1、加热器控制系统
先停电热器的控制仪表，后按下有关的控制按扭。
2、检测小室空调系统
先按下制冷机停止按扭，并随即关闭制冷机的吸气阀，待6～10分钟后，关闭风机及冷却水系统。
3、按下循环水泵停止按扭。
六、实验数据整理
（一）
根据测得的数据用最小乘法求（1—1）式中的系数a和b。
（二）求出热传系数K的计算式。
（三）求出△t=64.5℃时散热器金属热强度值q。
（四）计算△t=64.5、60.0、55.0℃的散热量Q，并与有关标准中给出的散热量进行比较。
附表1－1 散热器热工性能实验记录表
附表1－2 散热器热工性能实验计算表
时间： 散热器型号： 散热器面积： ㎡散热器质量： kg
