HT14/HT14C Устройство для изучения совместного действия конвекции и излучения

Потери тепла с горячей поверхности происходят за счет одновременного действия конвекции и излучения. В реальных условиях эти два процесса сложно отделить друг от друга. Поэтому для учебного процесса большое значение будет иметь анализ их совместного воздействия при различной температуре поверхности и скорости воздуха, протекающего вдоль поверхности.

Изучаемая поверхность под нагревом – это горизонтально закрепленный цилиндр, по которому протекает процесс свободной или вынужденной конвекции под действием потока движущегося воздуха. Цилиндр находится под стабильным нагревом. Температура поверхности цилиндра и подаваемая на него мощность замеряются для сравнения совместного воздействия излучения и конвекции с данными справочников. При помощи устройства можно продемонстрировать, что конвекция имеет большее значение при низких температурах поверхности, а излучение – при высоких. Кроме того, можно наглядно представить повышение интенсивности теплопереноса при вынужденной конвекции.

На устройстве HT14C мощность нагревателя и интенсивность воздушного потока регулируются через HT10XC, либо с использованием передней панели, либо с помощью программного обеспечения. На устройстве HT14 эти параметры устанавливаются вручную.

ОСОБЕННОСТИ:

• Миниатюрное устройство разработано для демонстрации совместного действия конвекции (свободной и вынужденной) и излучения, возникающих на горизонтально расположенном цилиндре под нагревом. Устройство состоит из центробежного вентилятора с вертикальным выходным каналом, в верхней части которого установлен нагреваемый цилиндр
• В состав устройства входит нагреваемый цилиндр, который устанавливается в  вертикальном канале. В нижней части канала установлен вентилятор, благодаря которому на цилиндр подается поток воздуха с переменной скоростью
• Мощность нагревателя 216 Вт. Источник питания напряжением 24 В постоянного тока
• Термопары типа K замеряют температуру воздуха перед нагревателем и температуру поверхности цилиндра
• На устройстве HT16C интенсивность воздушного потока устанавливается при помощи компьютера. Вентилятор переменной скорости придает воздушному потоку интенсивность 0-7 м/сек
• На устройстве HT16 интенсивность воздушного потока устанавливается вручную
• Интенсивность воздушного потока замеряется при помощи анемометра, установленного в выходном канале
• Устройство имеет опорную панель из ПВХ, которая устанавливается на стол и без использования инструментов подключается к Блоку обслуживания теплопереноса
• В комплект поставки входит полная инструкция по эксплуатации устройства, в которой описан порядок проведения лабораторных упражнений по изучению совместного действия излучения и конвекции (свободной и вынужденной), а также их анализ. В инструкции также описывается последовательность сборки, установки и пуско-наладочных работ

ОПИСАНИЕ

Устройство состоит из центробежного вентилятора с вертикальным выходным каналом, в верхней части которого установлен цилиндр под нагревом. Крепления цилиндра внутри канала разработаны таким образом, чтобы снизить потери тепла за счет теплопереноса на стенку канала.

Поверхность цилиндра покрыта жаростойкой краской, которая обеспечивает постоянный коэффициент излучения, близкий к единице. Температура поверхности цилиндра замеряется в различных условиях работы при помощи термопары типа K (T10), которая прикреплена к стенке цилиндра на середине высоты.

Вентилятор с переменной скоростью гонит воздух по выходному каналу. Скорость воздушного потока в выходном канале вентилятора замеряется при помощи лопастного анемометра. На устройстве HT14C вентилятор с переменной скоростью управляется при помощи компьютера. На устройстве HT14 скорость воздуха регулируется при помощи дроссельной заслонки.

Температура воздуха замеряется перед нагреваемым цилиндром при помощи термопары типа K (T9).