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(fā)明涉及換熱面平均換熱系數(shù)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(wǎng)柵、用于加熱熱風的加熱裝置、用于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(wǎng)紗、換熱面實驗段、對風洞內(nèi)風速進行調(diào)節(jié)的調(diào)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(jié)約了熱能。冷風直接流經(jīng)換熱面，可快速將換熱面冷卻至冷風溫度，節(jié)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(fā)明涉及換熱面平均換熱系數(shù)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(jié)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(fā)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?？墒菍o湊換熱面，卻難以用常規(guī)的測壁溫的方法來準確地確定其平均換熱系數(shù)。所以，國內(nèi)外對緊湊式換熱面，往往都是采用各種不需測量壁溫的間接方法來確定其換熱系數(shù)。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系數(shù)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(shù)據(jù)才能真實反映換熱面換熱系數(shù)。
[0003]單吹瞬態(tài)對流實驗裝置中，冷、熱風交替往復流經(jīng)換熱面，根據(jù)換熱面隨溫度瞬變過程，計算得到換熱面平均換熱系數(shù)?，F(xiàn)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(nèi)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(xù)實驗冷風經(jīng)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(fā)明內(nèi)容】
[0004]為有效提高現(xiàn)有單吹瞬變對流實驗臺測定換熱面時的綜合效率，本發(fā)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(fā)明專利為解決其技術問題所采用的技術方案是:
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(wǎng)柵、用于加熱熱風的加熱裝置、用于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(wǎng)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(nèi)風速進行調(diào)節(jié)的調(diào)風閥門以及連接風機的法蘭；第一冷風進口、整流網(wǎng)柵、加熱裝置順次相連，風閥布置在后面并橫插在矩形通道內(nèi)，第二冷風進口在風閥和金屬網(wǎng)紗之間，并布置在矩形通道上，軟擋板布置在第二冷風進口上，金屬網(wǎng)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，換熱面實驗后依次設置有壓力測口組以及溫度測口組，調(diào)風閥門以及法蘭依次設置在矩形通道后部。
[0006]所述溫度測口組設置在矩形風洞的上壁面上，并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，其特征在于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(fā)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(jié)約了熱能。冷風直接流經(jīng)換熱面，可快速將換熱面冷卻至冷風溫度，節(jié)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(fā)明進一步說明。
[0010]圖1是本發(fā)明結構原理主視示意圖；
圖2是本發(fā)明結構原理俯視示意圖。
[0011]圖中1.第一冷風進口；2.整流網(wǎng)柵；3.加熱裝置；4.風閥；5.第二冷風進口；
6.軟擋板；7.金屬網(wǎng)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(diào)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(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[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(wǎng)柵2、用于加熱熱風的加熱裝置3、用于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(wǎng)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(nèi)風速進行調(diào)節(jié)的調(diào)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(wǎng)柵2、加熱裝置3順時相連，風閥4布置在3后面，橫插在矩形通道內(nèi)。第二冷風進口5在風閥4和金屬網(wǎng)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(wǎng)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后面依次布置有壓力測口組10以及溫度測口組9，調(diào)風閥門12以及法蘭13依次順時布置在矩形通道后面。
[0015]進一步，所述用于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(nèi)可快速測得風洞內(nèi)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，實驗段后面依次布置有壓力測口和溫度測口。
[0019]進一步，所述調(diào)風閥門12，當換熱面實驗段改變工況時，用于調(diào)節(jié)風洞內(nèi)風速。
[0020]以上所述僅為本發(fā)明較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【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，其特征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(wǎng)柵(2)、用于加熱熱風的加熱裝置(3)、用于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(wǎng)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(nèi)風速進行調(diào)節(jié)的調(diào)風閥門(12)以及連接風機的法蘭(13);第一冷風進口(I)、整流網(wǎng)柵(2)、加熱裝置(3)順次相連，風閥(4)布置在(3)后面并橫插在矩形通道內(nèi)，第二冷風進口(5)在風閥(4)和金屬網(wǎng)紗(7)之間，并布置在矩形通道上，軟擋板(6)布置在第二冷風進口( 5 )上，金屬網(wǎng)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)后依次設置有壓力測口組(10)以及溫度測口組(9 )，調(diào)風閥門(12 )以及法蘭(13)依次設置在矩形通道后部。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺，其特征是所述溫度測口組(9 )設置在矩形風洞的上壁面上，并由三個溫度測口組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種簡單高效的單吹瞬變對流實驗臺，其特征是所述壓力測口組(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，其特征在于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(yōu)先權日:2014年10月27日
【發(fā)明者】孫志堅, 黃風良, 李鵬程, 黃浩, 胡亞才 申請人:浙江大學