CN104297288A - 一种简单高效的单吹瞬变对流实验台及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换热面平均换热系数的实验研究领域，具体涉及一种简单高效的单吹瞬变对流实验台。为一横截面为矩形的风洞，包括收缩状的第一风进口、对热风起整流作用的整流网栅、用于加热热风的加热装置、用于关闭进口热风的风阀、第二冷风进口、布置在第二冷风进口上面的软挡板、对冷风起整流作用的金属网纱、换热面实验段、对风洞内风速进行调节的调风阀门以及连接风机的法兰。当需要对换热面吹冷风时，冷风可以不通过加热装置流进换热面实验段，避免对加热装置进行冷却，节约了热能。冷风直接流经换热面，可快速将换热面冷却至冷风温度，节约实验时间，提高实验效率。

Description

一种简单高效的单吹瞬变对流实验台及其方法

技术领域

本发明涉及换热面平均换热系数的实验研究领域，具体涉及一种简单高效的单吹瞬变对流实验台及其方法。

背景技术

随着能源节约问题越来越受到重视,高效、紧凑换热面的需要日益迫切,而要发展和设计新颖的紧凑换热面就需要准确而完全的换热性能的资料。可是对紧凑换热面,却难以用常规的测壁温的方法来准确地确定其平均换热系数。所以,国内外对紧凑式换热面,往往都是采用各种不需测量壁温的间接方法来确定其换热系数。单吹瞬变对流实验法是一种快速测定紧凑式换热面平均传热系数的有效方法，而搭建的单吹瞬变对流实验台必须满足单吹瞬变实验所做的理论假定，测试所得实验数据才能真实反映换热面换热系数。

单吹瞬态对流实验装置中，冷、热风交替往复流经换热面，根据换热面随温度瞬变过程，计算得到换热面平均换热系数。现常用单吹瞬变对流实验台，冷、热风都是通过同一个通道流进实验装置，热风通过布置在通道内部的加热装置加热冷风而得。因为加热装置本身储存热能，故连续实验冷风经过时，需对加热装置进行冷却，造成大量热能浪费。同时，也延长了实验时间，降低了实验效率。

发明内容

为有效提高现有单吹瞬变对流实验台测定换热面时的综合效率，本发明提出了一种简单高效的单吹瞬变对流实验台及其方法。

本发明专利为解决其技术问题所采用的技术方案是：

简单高效的单吹瞬变对流实验台，为一横截面为矩形的风洞，包括收缩状的第一冷风进口、对热风起整流作用的整流网栅、用于加热热风的加热装置、用于关闭进口热风的风阀、第二冷风进口、布置在上面的软挡板、对冷风起整流作用的金属网纱、风速测量装置、温度测口、压力测口、换热面实验段、对风洞内风速进行调节的调风阀门以及连接风机的法兰；第一冷风进口、整流网栅、加热装置顺次相连，风阀布置在后面并横插在矩形通道内，第二冷风进口在风阀和金属网纱之间，并布置在矩形通道上，软挡板布置在第二冷风进口上，金属网纱、风速测量装置、温度测口组、压力测口组以及换热面实验段依次相连，换热面实验后依次设置有压力测口组以及温度测口组，调风阀门以及法兰依次设置在矩形通道后部。

所述温度测口组设置在矩形风洞的上壁面上，并由三个温度测口组成。

所述压力测口组设置在矩形风洞的四个壁面上，每个壁面上开有两个压力测口。

所述简单高效的单吹瞬变对流实验台的实验方法，其特征在于当换热面实验段需要通热风时，风阀完全打开，软挡板完全封闭冷风进口，当换热面实验段通冷风时，风阀完全关闭，软挡板移动到不阻挡冷风进口位置

本发明的有效益处是：当需要对换热面吹冷风时，冷风可以不通过加热装置流进换热面实验段，避免对加热装置进行冷却，节约了热能。冷风直接流经换热面，可快速将换热面冷却至冷风温度，节约实验时间，提高实验效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明结构原理主视示意图；

图2是本发明结构原理俯视示意图。

图中1.第一冷风进口；2. 整流网栅；3. 加热装置；4. 风阀；5.第二冷风进口；6.软挡板；7.金属网纱；8.风速测量装置；9.温度测口；10.压力测口；11.换热面实验段；12.调风阀门；13.连接法兰。

 

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1、2所示，所述的一种简单高效的单吹瞬变对流实验台为一横截面为矩形的风洞，其特点是包括收缩状的第一冷风进口1、对热风起整流作用的整流网栅2、用于加热热风的加热装置3、用于关闭进口热风的风阀4、第二冷风进口5、布置在5上面的软挡板6、对冷风起整流作用的金属网纱7、风速测量装置8、温度测口9、压力测口10、换热面实验段11、对风洞内风速进行调节的调风阀门12以及连接风机的法兰13。其中第一冷风进口1、整流网栅2、加热装置3顺时相连，风阀4布置在3后面，横插在矩形通道内。第二冷风进口5在风阀4和金属网纱7之间，布置在矩形通道上，软挡板6布置在第二冷风进口5上面。金属网纱7、风速测量装置8、温度测口组9、压力测口组10以及换热面实验段11依次顺时相连。换热面实验段11后面依次布置有压力测口组10以及温度测口组9,调风阀门12以及法兰13依次顺时布置在矩形通道后面。

进一步，所述用于关闭进口热风的风阀4，当换热面实验段通热风时，风阀4完全打开，当换热面实验段通冷风时，风阀4完全关闭。

进一步，所述冷风进口上面布置一个可移动的能够将冷风进口完全阻挡的软挡板6，当换热面实验段通热风时，软挡板6完全封闭冷风进口，当换热面实验段通冷风时，软挡板6移动到不阻挡冷风进口位置。

进一步，所述风速测量装置8，在矩形通道内可快速测得风洞内的平均流速。

进一步，所述换热面实验段，前端依次布置有温度测口9和压力测口10，中间部位为测试换热面11，实验段后面依次布置有压力测口和温度测口。

进一步，所述调风阀门12，当换热面实验段改变工况时，用于调节风洞内风速。

以上所述仅为本发明较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种简单高效的单吹瞬变对流实验台，为一横截面为矩形的风洞，其特征是包括收缩状的第一冷风进口（1）、对热风起整流作用的整流网栅（2）、用于加热热风的加热装置（3）、用于关闭进口热风的风阀（4）、第二冷风进口（5）、布置在（5）上面的软挡板（6）、对冷风起整流作用的金属网纱（7）、风速测量装置（8）、温度测口（9）、压力测口（10）、换热面实验段（11）、对风洞内风速进行调节的调风阀门（12）以及连接风机的法兰（13）；第一冷风进口（1）、整流网栅（2）、加热装置（3）顺次相连，风阀（4）布置在（3）后面并横插在矩形通道内，第二冷风进口（5）在风阀（4）和金属网纱（7）之间，并布置在矩形通道上，软挡板（6）布置在第二冷风进口（5）上，金属网纱（7）、风速测量装置（8）、温度测口组（9）、压力测口组（10）以及换热面实验段（11）依次相连，换热面实验（11）后依次设置有压力测口组（10）以及温度测口组（9），调风阀门（12）以及法兰（13）依次设置在矩形通道后部。

2.根据权利要求1所述的一种简单高效的单吹瞬变对流实验台，其特征是所述温度测口组（9）设置在矩形风洞的上壁面上，并由三个温度测口组成。

3.根据权利要求1所述的一种简单高效的单吹瞬变对流实验台，其特征是所述压力测口组（10）设置在矩形风洞的四个壁面上，每个壁面上开有两个压力测口。

4.一种如权利要求1所述简单高效的单吹瞬变对流实验台的实验方法，其特征在于当换热面实验段需要通热风时，风阀(4)完全打开，软挡板（6）完全封闭冷风进口，当换热面实验段通冷风时，风阀(4)完全关闭，软挡板(6)移动到不阻挡冷风进口位置。