一種簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺及其方法
2023-05-01 05:41:51 3
一種簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺及其方法
【專利摘要】本發明涉及換熱面平均換熱係數的實驗研究領域，具體涉及一種簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺。為一橫截面為矩形的風洞，包括收縮狀的第一風進口、對熱風起整流作用的整流網柵、用於加熱熱風的加熱裝置、用於關閉進口熱風的風閥、第二冷風進口、布置在第二冷風進口上面的軟擋板、對冷風起整流作用的金屬網紗、換熱面實驗段、對風洞內風速進行調節的調風閥門以及連接風機的法蘭。當需要對換熱面吹冷風時，冷風可以不通過加熱裝置流進換熱面實驗段，避免對加熱裝置進行冷卻，節約了熱能。冷風直接流經換熱面，可快速將換熱面冷卻至冷風溫度，節約實驗時間，提高實驗效率。
【專利說明】一種簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及換熱面平均換熱係數的實驗研究領域，具體涉及一種簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺及其方法。
【背景技術】
[0002]隨著能源節約問題越來越受到重視，高效、緊湊換熱面的需要日益迫切，而要發展和設計新穎的緊湊換熱面就需要準確而完全的換熱性能的資料。可是對緊湊換熱面，卻難以用常規的測壁溫的方法來準確地確定其平均換熱係數。所以，國內外對緊湊式換熱面，往往都是採用各種不需測量壁溫的間接方法來確定其換熱係數。單吹瞬變對流實驗法是一種快速測定緊湊式換熱面平均傳熱係數的有效方法，而搭建的單吹瞬變對流實驗臺必須滿足單吹瞬變實驗所做的理論假定，測試所得實驗數據才能真實反映換熱面換熱係數。
[0003]單吹瞬態對流實驗裝置中，冷、熱風交替往複流經換熱面，根據換熱面隨溫度瞬變過程，計算得到換熱面平均換熱係數。現常用單吹瞬變對流實驗臺，冷、熱風都是通過同一個通道流進實驗裝置，熱風通過布置在通道內部的加熱裝置加熱冷風而得。因為加熱裝置本身儲存熱能，故連續實驗冷風經過時，需對加熱裝置進行冷卻，造成大量熱能浪費。同時，也延長了實驗時間，降低了實驗效率。
【發明內容】
[0004]為有效提高現有單吹瞬變對流實驗臺測定換熱面時的綜合效率，本發明提出了一種簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺及其方法。
[0005]本發明專利為解決其技術問題所採用的技術方案是:
簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺，為一橫截面為矩形的風洞，包括收縮狀的第一冷風進口、對熱風起整流作用的整流網柵、用於加熱熱風的加熱裝置、用於關閉進口熱風的風閥、第二冷風進口、布置在上面的軟擋板、對冷風起整流作用的金屬網紗、風速測量裝置、溫度測口、壓力測口、換熱面實驗段、對風洞內風速進行調節的調風閥門以及連接風機的法蘭；第一冷風進口、整流網柵、加熱裝置順次相連，風閥布置在後面並橫插在矩形通道內，第二冷風進口在風閥和金屬網紗之間，並布置在矩形通道上，軟擋板布置在第二冷風進口上，金屬網紗、風速測量裝置、溫度測口組、壓力測口組以及換熱面實驗段依次相連，換熱面實驗後依次設置有壓力測口組以及溫度測口組，調風閥門以及法蘭依次設置在矩形通道後部。
[0006]所述溫度測口組設置在矩形風洞的上壁面上，並由三個溫度測口組成。
[0007]所述壓力測口組設置在矩形風洞的四個壁面上，每個壁面上開有兩個壓力測口。
[0008]所述簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺的實驗方法，其特徵在於當換熱面實驗段需要通熱風時，風閥完全打開，軟擋板完全封閉冷風進口，當換熱面實驗段通冷風時，風閥完全關閉，軟擋板移動到不阻擋冷風進口位置
本發明的有效益處是:當需要對換熱面吹冷風時，冷風可以不通過加熱裝置流進換熱面實驗段，避免對加熱裝置進行冷卻，節約了熱能。冷風直接流經換熱面，可快速將換熱面冷卻至冷風溫度，節約實驗時間，提高實驗效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0010]圖1是本發明結構原理主視示意圖；
圖2是本發明結構原理俯視示意圖。
[0011]圖中1.第一冷風進口；2.整流網柵；3.加熱裝置；4.風閥；5.第二冷風進口；
6.軟擋板；7.金屬網紗；8.風速測量裝置；9.溫度測口 ；10.壓力測口 ；11.換熱面實驗段；
12.調風閥門；13.連接法蘭。
[0012]
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。
[0014]如圖1、2所示，所述的一種簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺為一橫截面為矩形的風洞，其特點是包括收縮狀的第一冷風進口 1、對熱風起整流作用的整流網柵2、用於加熱熱風的加熱裝置3、用於關閉進口熱風的風閥4、第二冷風進口 5、布置在5上面的軟擋板6、對冷風起整流作用的金屬網紗7、風速測量裝置8、溫度測口 9、壓力測口 10、換熱面實驗段
11、對風洞內風速進行調節的調風閥門12以及連接風機的法蘭13。其中第一冷風進口 1、整流網柵2、加熱裝置3順時相連，風閥4布置在3後面，橫插在矩形通道內。第二冷風進口5在風閥4和金屬網紗7之間，布置在矩形通道上，軟擋板6布置在第二冷風進口 5上面。金屬網紗7、風速測量裝置8、溫度測口組9、壓力測口組10以及換熱面實驗段11依次順時相連。換熱面實驗段11後面依次布置有壓力測口組10以及溫度測口組9，調風閥門12以及法蘭13依次順時布置在矩形通道後面。
[0015]進一步，所述用於關閉進口熱風的風閥4，當換熱面實驗段通熱風時，風閥4完全打開，當換熱面實驗段通冷風時，風閥4完全關閉。
[0016]進一步，所述冷風進口上面布置一個可移動的能夠將冷風進口完全阻擋的軟擋板6，當換熱面實驗段通熱風時，軟擋板6完全封閉冷風進口，當換熱面實驗段通冷風時，軟擋板6移動到不阻擋冷風進口位置。
[0017]進一步，所述風速測量裝置8，在矩形通道內可快速測得風洞內的平均流速。
[0018]進一步，所述換熱面實驗段，前端依次布置有溫度測口 9和壓力測口 10，中間部位為測試換熱面11，實驗段後面依次布置有壓力測口和溫度測口。
[0019]進一步，所述調風閥門12，當換熱面實驗段改變工況時，用於調節風洞內風速。
[0020]以上所述僅為本發明較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺，為一橫截面為矩形的風洞，其特徵是包括收縮狀的第一冷風進口(I)、對熱風起整流作用的整流網柵(2)、用於加熱熱風的加熱裝置(3)、用於關閉進口熱風的風閥(4)、第二冷風進口(5)、布置在(5)上面的軟擋板(6)、對冷風起整流作用的金屬網紗(7)、風速測量裝置(8)、溫度測口(9)、壓力測口(10)、換熱面實驗段(11)、對風洞內風速進行調節的調風閥門(12)以及連接風機的法蘭(13);第一冷風進口(I)、整流網柵(2)、加熱裝置(3)順次相連，風閥(4)布置在(3)後面並橫插在矩形通道內，第二冷風進口(5)在風閥(4)和金屬網紗(7)之間，並布置在矩形通道上，軟擋板(6)布置在第二冷風進口( 5 )上，金屬網紗(7 )、風速測量裝置(8 )、溫度測口組(9 )、壓力測口組(10)以及換熱面實驗段(11)依次相連，換熱面實驗(11)後依次設置有壓力測口組(10)以及溫度測口組(9 )，調風閥門(12 )以及法蘭(13)依次設置在矩形通道後部。
2.根據權利要求1所述的一種簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺，其特徵是所述溫度測口組(9 )設置在矩形風洞的上壁面上，並由三個溫度測口組成。
3.根據權利要求1所述的一種簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺，其特徵是所述壓力測口組(10 )設置在矩形風洞的四個壁面上，每個壁面上開有兩個壓力測口。
4.一種如權利要求1所述簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺的實驗方法，其特徵在於當換熱面實驗段需要通熱風時，風閥(4)完全打開，軟擋板(6)完全封閉冷風進口，當換熱面實驗段通冷風時，風閥(4)完全關閉，軟擋板(6)移動到不阻擋冷風進口位置。
【文檔編號】G01N25/20GK104297288SQ201410581288
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月27日 優先權日:2014年10月27日
【發明者】孫志堅, 黃風良, 李鵬程, 黃浩, 胡亞才 申請人:浙江大學