RU194401U1 - Стенд для тепловых и гидравлических испытаний газожидкостных теплообменников - Google Patents
Стенд для тепловых и гидравлических испытаний газожидкостных теплообменников Download PDFInfo
- Publication number
- RU194401U1 RU194401U1 RU2019123879U RU2019123879U RU194401U1 RU 194401 U1 RU194401 U1 RU 194401U1 RU 2019123879 U RU2019123879 U RU 2019123879U RU 2019123879 U RU2019123879 U RU 2019123879U RU 194401 U1 RU194401 U1 RU 194401U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- liquid
- heat exchangers
- liquid heat
- thermal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/02—Details or accessories of testing apparatus
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области лабораторных теплофизических измерений и в частности, к определению тепловых, аэродинамических и гидравлических параметров газожидкостных теплообменников с поперечным током движения теплоносителей газ-жидкость.Технический результат - повышение точности выполняемых расчетов, а также возможность сравнения эффективности газожидкостных теплообменников (радиаторов отопителей автомобилей) различных моделей достигается тем, что стенд для тепловых и гидравлических испытаний газожидкостных теплообменников содержит гидролинию, циркуляционный насос, электрический нагреватель жидкости, расходомер, манометры, приборы измерения температуры, расширительный бачок с клапаном в пробке для компенсации теплового расширения горячего теплоносителя, пульт управления стендом, электровентилятор воздуха дополнительно снабжен газожидкостным теплообменником с поперечным током теплоносителей и направляющим устройством потока воздуха с мелкоячеистой решеткой на входе и элетровентилятором внутри, а также измерителем расхода воздуха, выполненным в виде трубки Пито с U-образным дифманометром.Предлагаемый стенд позволит проводить теплотехнические и гидравлические испытания газожидкостных теплообменников (радиаторов отопителей автомобилей) с целью выявления их реальных параметров и характеристик.
Description
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к области лабораторных теплофизических измерений и в частности, к определению тепловых, аэродинамических и гидравлических параметров газожидкостных теплообменников с поперечным током движения теплоносителей газ-жидкость.
Аналогом модели является стенд для тепловых и гидравлических испытаний жидкостно-жидкостных рекуперативных теплообменников. В циркуляционные контуры тепло- и хладоносителей стенда для тепловых и гидравлических испытаний жидкостно-жидкостных рекуперативных теплообменников включены трубное и межтрубное пространство исследуемых рекуперативных теплообменных аппаратов. Причем рассматриваемый стенд содержит промежуточные контуры для нагреваемой и охлаждаемой сред, связанные с основными циркуляционными контурами при помощи рекуперативных теплообменных аппаратов (авторское свидетельство СССР №606003, опубликовано 05.05.1978, МПК F04B 51/00, F28D 15/00, G01M 15/00).
Недостатками аналога являются то, что стенд для тепловых и гидравлических испытаний жидкостно-жидкостных рекуперативных теплообменников позволяет испытывать только рекуперативные теплообменные аппараты типа жидкость-жидкость, а такие типы рекуперативных теплообменных аппаратов, как газ-жидкость (например, радиаторы системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания) не позволяет. Кроме указанного недостатка следует отметить, что рассматриваемый стенд практически не пригоден для использования в учебных целях для подготовки специалистов в области теплотехнического и энергетического оборудования. В учебном процессе необходимо осуществлять практическое изучение различных типов рекуперативных теплообменных аппаратов при различных схемах движения теплоносителей, например, таких как прямоток, противоток, и поперечный ток.
Прототипом полезной модели является экспериментальная установка для изучения теплообменных аппаратов, содержащая гидролинии, циркуляционные насосы, вентили, электронагреватель теплоносителя, расходомеры, дифференциальные манометры, приборы измерения температуры, исследуемые рекуперативные теплообменники, рекуперативный теплообменник охладитель теплоносителя, манометры, сепараторы воздуха, гидроаккумуляторы для компенсации теплового расширения теплоносителя, воздушный радиатор с электровентилятором, систему автоматического управления и контроля, при этом первый циркуляционный насос, на выходе из которого установлен первый манометр, последовательно соединен при помощи гидролинии с электронагревателем теплоносителя и далее с гидролинией, подводящей теплоноситель к первым контурам трех исследуемых рекуперативных теплообменников, которые подключены к ней по параллельной схеме при помощи вентилей, выходы из первых контуров трех исследуемых рекуперативных теплообменников при помощи вентилей по параллельной схеме подключены к гидролинии, отводящей от них теплоноситель, гидролиния, отводящая теплоноситель от первых контуров трех исследуемых рекуперативных теплообменников соединена через первый расходомер с входом первого циркуляционного насоса, на гидролинии, отводящей теплоноситель от первых контуров трех исследуемых рекуперативных теплообменников, установлен первый гидроаккумулятор для компенсации теплового расширения теплоносителя, на гидролинии, подводящей теплоноситель к первым контурам трех исследуемых рекуперативных теплообменников, установлен первый сепаратор воздуха, вторые контуры трех исследуемых рекуперативных теплообменников параллельно соединены при помощи вентилей с гидролиниями теплоносителя вторых контуров трех исследуемых рекуперативных теплообменников, гидролиния, подводящая теплоноситель к гидролиниям вторых контуров трех исследуемых рекуперативных теплообменников, соединена с выходом второго циркуляционного насоса, на выходе из которого установлен второй сепаратор воздуха и второй манометр, гидролиния, отводящая теплоноситель от гидролинии вторых контуров трех исследуемых рекуперативных теплообменников, последовательно соединена через второй расходомер с жидкостным контуром воздушного радиатора с электровентилятором и далее с первым контуром рекуперативного теплообменника охладителя теплоносителя и с входом второго циркуляционного насоса, второй контур теплообменника охладителя теплоносителя соединен с гидролиниями, подводящими и отводящими от него внешний холодный теплоноситель, гидролинии, подводящие и отводящие теплоноситель от вторых контуров трех исследуемых рекуперативных теплообменников, соединены друг с другом при помощи двух гидролиний, на каждой из которых установлены вентили, на гидролиниях, подводящих и отводящих теплоноситель от вторых контуров трех исследуемых рекуперативных теплообменников на участке между двумя гидролиниями, соединяющих их установлены вентили, на гидролинии, подводящей теплоноситель к вторым контурам трех исследуемых рекуперативных теплообменников, установлен второй гидроаккумулятор для компенсации теплового расширения теплоносителя, между входом и выходом из первых и вторых контуров каждого из трех исследуемых рекуперативных теплообменников установлен дифференциальный манометр, между входом и выходом из жидкостного контура воздушного радиатора с электровентилятором установлен дифференциальный манометр и приборы для измерения температуры теплоносителя, на гидролиниях, подводящих и отводящих теплоноситель к первым и вторым контурам трех исследуемых рекуперативных теплообменников, установлены приборы для измерения температуры, автоматическая система управления и контроля позволяет управлять мощностью электронагревателем теплоносителя с электровентилятором воздушного радиатора, производительностью первого и второго циркуляционных насосов, отображать задействованные гидролинии, контролировать расход и температуру теплоносителей, предупреждать о возникновении аварийных ситуаций (патент РФ №2619037, опубликован 11.05.2017, МПК F28F 27/00, F28D 7/00, F28D 9/00, G01M 10/00, G01M 99/00).
Недостатком прототипа является то, что его конструкция не предусматривает возможности проведения испытаний теплообменников с поперечным током движения теплоносителей и в частности, радиаторов отопителей автомобилей.
Существующие методики проектирования газожидкостных теплообменников с поперечным током движения теплоносителей газ-жидкость (радиатор отопителя автомобиля) предполагают, что тепловые и гидравлические характеристики заранее известны, такие как коэффициенты теплопередачи и гидравлического сопротивления, причем их значения могут существенно отличаться в зависимости от режимов движения теплоносителей. Конструкция стенда позволяет получать точные результаты испытаний за счет проведения их в соответствии с эксплуатационным режимом.
Задачей полезной модели является создание конструкции стенда для проведения испытаний газожидкостных теплообменников с поперечным током движения теплоносителей и в частности, радиаторов отопителей автомобилей.
Технический результат - возможность воспроизведения на стенде процесса теплопередачи в газожидкостном теплообменнике (радиаторе отопителя) при различных скоростях движения теплоносителей: горячего (воды или антифриза) и холодного (воздуха) с предварительным изменением их температур, характерных для условий эксплуатации большинства систем нагрева или кондиционирования воздуха в салоне автомобилей, получение за счет этого точных результатов испытаний для использования при проектировании газожидкостных теплообменников (радиаторов отопителей) и сравнения их эффективности у автомобилей различных моделей, а также при проведении лабораторных работ со студентами при изучении процесса теплопередачи.
Указанный технический результат достигается тем, что стенд для тепловых и гидравлических испытаний газожидкостных теплообменников содержит гидролинию, циркуляционный насос, электрический нагреватель жидкости со стержневым термостатом, расходомер, манометры, приборы измерения температуры, расширительный бачок с клапаном в пробке для компенсации теплового расширения горячего теплоносителя, пульт управления стендом, электровентилятор воздуха, дополнительно снабжен газожидкостным теплообменником с поперечным током теплоносителей и направляющим устройством потока воздуха с мелкоячеистой решеткой на входе и элетровентилятором внутри с изменяемой частотой вращения, а также измерителем расхода воздуха, выполненным в виде трубки Пито с U-образным дифманометром.
На фиг. 1 изображена схема стенда для тепловых и гидравлических испытаний газожидкостных теплообменников с поперечным током горячего и холодного теплоносителей.
Стенд для тепловых и гидравлических испытаний газожидкостных теплообменников содержит электрический нагреватель жидкости 1 со стержневым термостатом, циркуляционный насос 2 для прокачивания жидкости через газожидкостный теплообменник 6 (радиатор отопителя), манометр 3 контроля давления жидкости в обратной части гидролинии, кран слива жидкости 4, термометр 5 контроля температуры жидкости на выходе из газожидкостного теплообменника 6, электровентилятор воздуха 7 с регулируемой частотой вращения, расширительный бачок 8 с клапаном в пробке, термометр 9 контроля температуры жидкости на входе в газожидкостный теплообменник, манометр 10 контроля жидкости в напорной части гидролинии, расходомер жидкости 11, U-образный дифманометр 12 для определения скоростного напора потока воздуха, трубка Пито 13, термометра 14 и 15 замера температуры воздуха на входе и выходе перед газожидкостным теплообменником, направляющее устройство потока воздуха 16 с мелкоячеистой решеткой 17 на входе для создания струйчатого движения потока воздуха, пульт управления стендом 18.
Стенд для тепловых и гидравлических испытаний газожидкостных теплообменников работает следующим образом.
Теплоноситель, при помощи циркуляционного насоса 2, поступает в электрический нагреватель 1 со стержневым термостатом, где нагревается до заданной температуры и подается по напорной части гидролинии с расширительным бачком и клапаном в пробке, в газожидкостный теплообменник 6. Расход горячего теплоносителя через газожидкостный теплообменник 6 контролируется расходомером 11, а температура и давление на входе и выходе газожидкостного теплообменника термометрами 9 и 5 и манометрами 10 и 3. В газожидкостном теплообменнике (радиатор отопителя автомобиля) 6 протекает процесс теплопередачи, т.е. горячий теплоноситель (вода или антифриз) отдает теплоту холодному теплоносителю (воздуху). Расход холодного теплоносителя определяется при помощи трубки Пито 13 и U-образного дифманометра 12 по величине скоростного напора потока воздуха. Электровентилятор 7, с изменяемой частотой вращения расположен в направляющем устройстве 16 где создает напор воздуха, поступающего в межтрубное пространство теплообменика 6. Для устранения турбулентности потока, на входе направляющего устройства 16 устанавливается мелкоячеистая решетка 17. Температура воздуха на входе в межтрубное пространство и на выходе теплообменника 6 контролируется термометрами 14 и 15.
Таким образом, за счет того, что конструкция стенда позволяет изменять режимы движения теплоносителей в широком диапазоне, обеспечивается возможность выявления на стенде тепловых и гидравлических характеристик газожидкостных теплообменников (радиаторов отопителей автомобилей) с поперечным током теплоносителей, не прибегая к сложным конструктивным решениям, а проведение их испытаний в соответствии с эксплуатационными режимами увеличивает точность получаемых данных. Можно использовать при проведении лабораторных работ по изучению процесса теплопередачи.
Claims (1)
- Стенд для тепловых и гидравлических испытаний газожидкостных теплообменников, содержит гидролинию, циркуляционный насос, электрический нагреватель жидкости, расходомер жидкости, манометры и приборы контроля температуры, газожидкостный теплообменник, расширительный бачок с клапаном в пробке для компенсации теплового расширения горячего теплоносителя, пульт управления стендом, электровентилятор воздуха, отличающийся тем, что газожидкостный теплообменник выполнен с поперечным током теплоносителей, снабжен направляющим устройством потока воздуха с мелкоячеистой решеткой на входе и элетровентилятором внутри его с изменяемой частотой вращения, а измеритель расхода воздуха выполнен в виде трубки Пито с U-образным дифманометром.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123879U RU194401U1 (ru) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Стенд для тепловых и гидравлических испытаний газожидкостных теплообменников |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123879U RU194401U1 (ru) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Стенд для тепловых и гидравлических испытаний газожидкостных теплообменников |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU194401U1 true RU194401U1 (ru) | 2019-12-09 |
Family
ID=68834509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019123879U RU194401U1 (ru) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Стенд для тепловых и гидравлических испытаний газожидкостных теплообменников |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU194401U1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206910U1 (ru) * | 2021-06-21 | 2021-09-30 | Общество с ограниченной ответственностью «ЭЙЧ ТИ ЭС» | Устройство для запуска прецизионного оборудования при низких температурах |
CN114323539A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-12 | 东风马勒热系统有限公司 | 集成风扇性能和噪音测量的重型车冷却模块风洞 |
CN115060498A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-09-16 | 哈尔滨工程大学 | 一种高温高速气体流动换热特性研究实验装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU606003A1 (ru) * | 1976-06-21 | 1978-05-05 | Предприятие П/Я А-1665 | Стенд дл тепловых и гидравлических испытаний жидкостно-жидкостных теплообменников |
RU2353562C1 (ru) * | 2007-08-30 | 2009-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" | Система для испытаний приборов космического аппарата |
RU2619037C2 (ru) * | 2015-05-27 | 2017-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ЯГТУ") | Экспериментальная установка для изучения теплообменных аппаратов |
RU2650454C1 (ru) * | 2017-02-09 | 2018-04-13 | Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных объединений" (ЧОУ ДПО "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | Установка для исследования импульсного режима движения жидкости |
-
2019
- 2019-07-23 RU RU2019123879U patent/RU194401U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU606003A1 (ru) * | 1976-06-21 | 1978-05-05 | Предприятие П/Я А-1665 | Стенд дл тепловых и гидравлических испытаний жидкостно-жидкостных теплообменников |
RU2353562C1 (ru) * | 2007-08-30 | 2009-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" | Система для испытаний приборов космического аппарата |
RU2619037C2 (ru) * | 2015-05-27 | 2017-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ЯГТУ") | Экспериментальная установка для изучения теплообменных аппаратов |
RU2650454C1 (ru) * | 2017-02-09 | 2018-04-13 | Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных объединений" (ЧОУ ДПО "Саранский Дом науки и техники РСНИИОО") | Установка для исследования импульсного режима движения жидкости |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206910U1 (ru) * | 2021-06-21 | 2021-09-30 | Общество с ограниченной ответственностью «ЭЙЧ ТИ ЭС» | Устройство для запуска прецизионного оборудования при низких температурах |
CN114323539A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-12 | 东风马勒热系统有限公司 | 集成风扇性能和噪音测量的重型车冷却模块风洞 |
CN114323539B (zh) * | 2021-11-30 | 2024-04-09 | 东风马勒热系统有限公司 | 集成风扇性能和噪音测量的重型车冷却模块风洞 |
CN115060498A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-09-16 | 哈尔滨工程大学 | 一种高温高速气体流动换热特性研究实验装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU194401U1 (ru) | Стенд для тепловых и гидравлических испытаний газожидкостных теплообменников | |
CN105067661B (zh) | 气-液换热器传热系数测定装置 | |
CN201289435Y (zh) | 散热器散热性能试验台 | |
CN103207210B (zh) | 一种湿蒸汽干度在线测量仪 | |
CN102507193B (zh) | 动力舱模拟系统 | |
Cuevas et al. | Thermo-hydraulic characterization of a louvered fin and flat tube heat exchanger | |
CN104483349A (zh) | 一种用于测量管束换热特性的系统和方法 | |
RU2619037C2 (ru) | Экспериментальная установка для изучения теплообменных аппаратов | |
Fotowat et al. | Experimental transient response of a minichannel heat exchanger with step flow variation | |
Taler et al. | Transient response of a plate-fin-and-tube heat exchanger considering different heat transfer coefficients in individual tube rows | |
Khot et al. | An overview of radiator performance evaluation and testing | |
RU158772U1 (ru) | Экспериментальная установка для изучения теплообменных аппаратов | |
CN105301046B (zh) | 换热器热性能检测装置 | |
Zhang et al. | Experimental and simulation study on the distributor design in plate evaporators | |
CN111504517A (zh) | 水冷设备换热量测试方法 | |
RU205883U1 (ru) | Исследовательский стенд испытания газовых котлов с имитатором тепловой нагрузки | |
Sutcliffe et al. | Development and experimental validation of a dynamic model for wind-tunnel heat exchangers | |
Taler et al. | Numerical modeling of transient operation of a plate fin and tube heat exchanger at transition fluid flow in tubes | |
Pivarčiová et al. | Heat Transfer and Global Energy Balance in a Plate Heat Exchanger | |
Taler | Simulation of the operation of the car radiator with a laminar, transitional, and turbulent regime of liquid flow in the tubes | |
CN108492896A (zh) | 一种u型管倒流特性可视化测量实验装置 | |
Taler | Experimental determination of correlations for mean heat transfer coefficients in plate fin and tube heat exchangers | |
CN109239126B (zh) | 一种管道式多功能气体换热器测试装置 | |
Zhang et al. | Study on Heat Transfer Characteristics of Serrated Fins of Plate-Fin Heat Sink | |
CN113619810B (zh) | 基于缩比试验模型进行飞机燃油散热系统缩比试验的方法 |