上海茂育科教设备有限公司

套管换热实验装置流动形态观测

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在热能传递与交换的研究领域中，MYR-34套管换热实验装置作为重要的研究工具，承担着揭示传热规律、探索强化传热途径的关键使命。本套管换热实验装置以空气与水蒸气作为实验介质，凭借独特的设计与精准的参数配置，为流动形态观测及传热性能研究搭建了专业平台。
一、产品概述：实验目标与功能基石
本设备以空气和水蒸气为实验介质，承载着多重实验目的。其一，通过对不同冷热流量下的水蒸汽 - 空气物系进行研究，能够精准测定给热系数 α、传热系数 K 以及热负荷 Q。这些参数是衡量换热器性能的核心指标，其准确测定为深入理解传热过程提供了数据支撑。其二，该装置成为学生学习的重要载体，帮助学生掌握影响给热系数的关键因素，探寻强化传热的有效途径，同时熟练掌握换热器主要性能指标的标定方法，将理论知识与实践操作紧密结合。其三，借助此装置，学生可以了解在双对数坐标下，通过作图法关联 Nu（努塞尔数）、Re（雷诺数）之间的关系，从而更直观地把握传热过程中的内在规律。
二、产品特点：品质保障与操作优势
设备在材质与结构设计上展现出卓越品质。其框架及管道均采用不锈钢材质，这种选材不仅赋予设备结构紧凑、外形美观的特点，更确保了设备坚固耐用，能够在长期使用中保持稳定性能。在实验操作方面，该装置优势显著。实验数据稳定可靠、精确度高，极大地降低了实验误差，为研究结果的准确性提供了保障。同时，操作流程简便易懂，无论是专业研究人员还是学生群体，都能快速上手，顺利开展实验。
三、技术参数：精准配置助力深度研究
（一）换热器核心构造
换热器的换热面积设计经过精心考量。不锈钢夹套保温外管规格为 Φ68x3.5x1300mm，紫铜内管规格为 Φ16x1.5x1300mm。外管采用不锈钢 304 材质，具备良好的耐腐蚀性和保温性能；内管选用紫铜管，利用其优异的导热性能，为传热过程创造有利条件。实验介质为空气和蒸汽，工作压力达 0.4Mpa，这样的参数设置能够模拟多种实际工况，满足不同研究需求。
（二）介质流量与温度控制
水蒸气量稳定在 2kg/h，压力范围为 0 - 0.03Mpa，确保实验过程中蒸汽流量的稳定供应。温度测量系统精准高效，测量范围覆盖 0~110℃，测量精度达到 0.5 级，采用 0.5 级热电阻进行温度传感，能够实时、准确地监测实验过程中的温度变化。蒸汽发生器配备加热恒温装置，可维持蒸汽温度的稳定，为实验提供可靠的热源。
（三）辅助设备与系统
静音风机型号为 HG - 750W ，风量达 80m³/h ，运行噪音仅 45dB，在保证空气流量供应的同时，有效降低实验环境噪音。配套的仪表系统齐全，包含 2 套转子流量计、数字变频器、温度传感器等，能够对实验过程中的各项参数进行精确测量与调控。蒸汽发生器电压 220V，功率 3KW，水容积 18L，压力 0.4MPa，最高温度 152℃，并配备液位计、指针式压力表和安全阀，蒸汽压力由针型阀调节，确保蒸汽发生过程安全、稳定。数显仪表包括多路数字温度显示仪 2 台、防震压力表等，方便实验人员实时读取实验数据。电器部分采用接触器、开关、漏电保护空气开关，保障设备用电安全。设备框架与管道均采用不锈钢材质，管道连接采用卡扣快接头形式，便于安装与拆卸；设备底座装有滑轮和禁锢脚，既方便移动，又能在实验时确保设备稳定，其外形尺寸为 1500×550×1800mm，合理的空间布局适应多种实验场地需求。
四、流动形态观测：实验核心与研究关键
在实验过程中，对套管换热装置内的流动形态观测是获取传热规律的关键环节。当空气与水蒸气在套管内流动时，由于两者的物性差异以及流速、流量等因素的影响，会呈现出不同的流动形态。通过可视化观测窗口或借助高速摄影等技术手段，可以清晰地观察到蒸汽在套管内的冷凝过程以及空气与蒸汽之间的热量交换现象。例如，在低流量工况下，蒸汽可能以较为平稳的膜状流动形式在内管壁面冷凝，热量通过冷凝液膜传递给空气；而在高流量工况下，蒸汽与空气的混合流动加剧，可能出现湍流流动形态，这种流动形态能够增强流体的扰动，促进热量的传递，使得传热系数增大。通过对不同工况下流动形态的细致观测，并结合测定的给热系数 α、传热系数 K 等参数进行分析，可以深入探究流动形态与传热性能之间的内在联系，为优化换热器设计、提高传热效率提供理论依据。
综上所述，本套管换热实验装置凭借其明确的实验目标、优良的产品特点和精准的技术参数，为流动形态观测及传热性能研究提供了理想的实验平台。无论是在科研领域探索传热机理，还是在教学过程中培养专业人才，该装置都发挥着不可或缺的重要作用。

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