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《热质交换理论与设备》 实验指导书 指导教师：蒋彦龙 实验一、空气加热器性能实验 1. 实验目的： 熟悉空气加热器性能的实验装置和测试方法，对空气加热器性能进行测定，考察不同工作参数对加热器性能的影响，利用测定的数据绘制相关曲线，进行必要的分析与讨论，指出实验误差产生的可能原因。要求学生通过实验，对空气加热器的换热特性有更深入的理解。 2. 实验设备： 风机、空气加热器、电阻温度计、流量计、调节阀、管路、数据采集系统等。 3. 实验原理 实验原理：空气经过压缩机压缩，经过阀门T1控制其流量，先被加湿器加湿，再进入加热器加热，最后经阀门T3排出。空气流量可由流量计测出，并分别用电阻测温计测出其进入加热器前的温度及离开加热器时的温度，加热器的输入功率P由功率控制器控制。则由以上实验数据可得：单位时间内空气经过加热器得到的能量，而加热器的输入功率为P，由此可得此换热器的热交换效率为。实验要求通过改变输入功率P和空气流量的大小，得出不同的值。 4、实验内容： 定流量、不同加热功率下，空气加热器的性能曲线； 变流量、相同加热功率下，空气加热器的性能曲线； 不同湿度条件下，空气加热器的性能曲线。（选做） 5、实验要求： （1） 本实验是空气加热器性能分析试验，要求学生首先要明确实验的目的和实验内容，并能够运用所学换热器知识指导、设计实验，与此同时能够对实验数据进行深入的理论分析，进一步巩固所学的书本知识。 （2）初步了解实验测试装置及部分仪器的操作方法。 （3）认真观察试验，绘出空气加热器效率与加热功率、空气流量等因素的变化曲线并独立完成实验分析报告。 6、实验步骤：见试做报告 7、实验数据表 表1：不同加热功率下的加热器效率 P 表2：不同空气流量时加热器效率 P 8. 实验思考题： （1）通过实验结果分析空气加热器性能与哪些因素有关，并指出它们的变化规律？ （2）分析实验中存在的误差及其改进方法。 实验二、表冷器性能实验 1. 实验目的： 熟悉表冷器性能的实验装置和测试方法，对表冷器性能进行测定，考察不同工作参数对表冷器性能的影响，利用测定的数据绘制相关曲线，进行必要的分析与讨论，指出实验误差产生的可能原因。要求学生通过实验，对表冷器的换热特性有更深入的理解。 2. 实验设备： 制冷系统综合实验台（包括恒温恒湿室、风机、表冷器、温湿度传感器、流量计、调节阀、管路、数据采集系统等）。 3. 实验原理 实验原理：恒温恒湿空气经过风机进入表冷器冷却，其中表冷器的温度由外置空调机组进行调节，最后由排气管排出。由于表冷器出口布置有温湿度传感器和流量计，因此可测得出口空气温度T2和相对湿度及空气流量，出口空气比焓可查湿空气焓湿表。由于空气中水蒸气含量较少，在实验中可以假定表冷器进出口空气流量相等，即有。空气进口温湿度T1和由布置在恒温恒湿间的温湿度计直接测出，比焓同样可查表获得。此时，表冷器换热能力即可由公式求得。另外，在本实验装置中，进入表冷器的空气流量可通过风机进行适当调节。 4、实验内容： 相同温湿度、不同流量时，表冷器的性能曲线； 相同温度、流量，不同湿度时，表冷器的性能曲线； 相同流量、湿度，不同温度时，表冷器的性能曲线。 5、实验要求： （1） 本实验是表冷器性能分析试验，要求学生首先要明确实验的目的和实验内容，并能够运用所学换热器知识指导、设计实验，与此同时能够对实验数据进行深入的理论分析，进一步巩固所学的书本知识。 （2）初步了解实验测试装置及部分仪器的操作方法。 （3）认真观察试验，绘出表冷器性能与流量、温度、湿度等因素的变化曲线并独立完成实验分析报告。 6、实验步骤：见试做报告 7、实验数据表 表1：相同温湿度、不同流量时，表冷器的性能曲线 P 表2：相同温度、流量，不同湿度时，表冷器的性能曲线 P 表3：相同流量、湿度，不同温度时，表冷器的性能曲线。 P 8. 实验思考题： （1）通过实验结果分析表冷器性能与哪些因素有关，并指出它们的变化规律？ （2）分析实验中存在的误差及其改进方法。 （3）除了换热能力外，表冷器性能的好坏还要考虑哪些因素？