散热器热工性能实验

一、实验目的：

⒈了解供水低于100℃（一般为90℃），回水为75℃机械循环散热器供暖系统。

⒉通过实验掌握散热器热工性能测定方法。

⒊测定并计算散热器的散热量Q和传热系数K及散热器的局部阻力Pj，分析散热器的散热量与热媒流量G和温差ΔT的关系。

二、实验装置：本装置由A、B两组不同规格型号的散热器、电加热水箱、控温测温仪表、流量计、热水泵、管路、阀门等组成。外形参见附图,电控系统参见电原理图。

三、实验原理：

散热器在稳定条件下散热时，热媒供给的热量等于散热器表面散出的热量。为了通过实验测得散热器的散热量，就要使实验装置和系统达到稳定的温度状态。此时测量流过散热器的水量和散热器进出口水的温降后，即可求得散热器的散热量Q：

()ghQGCtt （KW）

式中：

G——流过散热器的热水流量，kg/h；

C——水的比热，/()JkgC。

gt——散热器的进口水温，℃；

ht——散热器的出口水温，℃。

单组散热器的散热面积：

123QFKpjn（t-t） 2m

式中：F——散热器的散热面积，2m；

Q——散热器的散热量，W；

K——散热器的传热系数，2/()Wm℃；

pjt——散热器内热媒平均温度，℃；

nt——供暖室内计算温度，℃； 1—— 散热器组装片数修整系数；取0.9～1

2——散热器连接形式修整系数；取1

3——散热器安装形式修整系数。取0.98

散热器的传热系数K是表示当散热器内热媒平均温pjt与室内空气温度nt的差为1℃时，每2m散热面积单位时间放出的热量，单位为2/()Wm℃。影响散热器传热系数的最主要因素是散热器内热媒平均温度与空气温度差值Δpjt。另外散热器的材质、几何尺寸、结构形式、表面喷涂、热媒种类、温度、流量、室内空气温度、散热器的安装方式、片数等条件都将影响传热系数的大小。因而无法用理论推导出各种散热器的传热系数值，只能通过实验方法确定，通过实验方法可得到散热器传热系数公式：

pjpjKatatbbn（）（-t） 2/()Wm℃

式中：K——在实验条件下，散热器的传热系数，2/()Wm℃；

a、b——由实验确定的系数，取决于散热器的类型和安装方式；

pjt——散热器内热媒与空气的平均温差，pjpjnttt。

可以看出散热器内热媒平均温度与室内空气温差pjt越大，散热器的传热系数K值就越大，传热量就越多。热水供暖系统散热器内热媒平均温度pjt应根据热媒种类（热水或蒸汽）和系统形式确定：

2jcpjttt ℃

式中：pjt——散热器内热媒平均温度，℃；

jt——散热器的进水温度，℃；

ct——散热器的出水温度，℃。

散热器的阻力Pj：

Pjh

式中：h——散热器进口与出口流体高差（m） ——流体容重（N/m3）

四、实验步骤：

⒈将温控器调到所需温度（热媒温度），开电加热器开关，加热系统循环水，当达到控制温度时，可适当切断一组加热。

⒉将U形管压力计中加水至零位。启动循环水泵，使水正常循环，打开跑风排除系统内的空气，一直到冒水关闭跑风。

⒊根据散热量的大小调节流量计使流量达到一个相对稳定的值，如不稳定则需要找出原因，系统内有气应即时排除，否则实验结果不准确。

⒋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水温度gt、ht及室内温度nt、散热器供水流量。测定时，温度和流量均为每10分钟测读一次。

⒌改变工况进行实验

①改变供水温度，保持水流量不变。

②改变流量,保持散热器平均温度即2ghpjttt保持不变。

⒍比较两种不同类型散热器的性能。

⒎实验测定完毕，①关闭加热器开关；②停止运行循环水泵；③检查水、电等有无异常现象，整理测试仪器。

五、注意事项：

⒈为了结果的准确，要求两组散热器单独实验。

⒉测温点应加入少量机油，以保持温度准确。

⒊实验台应妥善接地。

六、实验报告：

班级 姓名 学号 指导教师

①实验设备：

②实验日期： 年 月 日

No. 供水温度 回水温度室 温 流 量 散热量Q 传热系数 阻 力 gt（℃） ht（℃） tn （℃） G（kg/h） KW K Pa

1

2

3

4

5