Stanowiska laboratoryjne przeznaczone do przeprowadzania doświadczeń w zakresie przepływu ciepła 1
Stanowisko Pomiarowe Rys.1. Stanowisko pomiarowe. rejestrowanie pomiarów z czujników analogowych i cyfrowych, wizualizacja wyników przeprowadzonych pomiarów na wykresach, możliwość zapisu wartości pomiarów do pliku laptop, 3 moduły pomiarowe analogowe, 1 moduł pomiarowy cyfrowy, panel przyłączeniowy, listwa zasilająca, oprogramowanie pomiarowe (konfiguracja poszczególnych kanałów pomiarowych, wizualizacja i zapis do pliku. stół: 660mmx480mmx770mm (LxWxH) laptop DELL Inspiron i5 4 1TB 500 GB moduły pomiarowe: - 24 wejścia analogowe (w wersji standardowej), z możliwością konfiguracji każdego kanału, - 8 wejść cyfrowych (w wersji standardowej), panel pomiarowy: - 20 gniazd termoparowych, - 6 gniazd typu PIN, - konwerter RS na USB, listwa zasilająca zawierająca 5 gniazd, akwizycja danych : - przekazywanie danych do komputera za pomocą gniazda USB, - program do akwizycji danych pomiarowych. 2
Stanowisko do wyznaczania współczynnika przewodzenia ciepła w metalach Rys. 2. Stanowisko do wyznaczania współczynnika przewodzenia ciepła w metalach. Schemat 1. Schemat działania stanowiska do wyznaczania współczynnika przewodzenia ciepła w metalach. Oznaczenia: T1-T14- czujniki temperatury, R1- R2 regulacja natężenia przepływu wody, W-pomiar mocy, G-grzałka, CH- chłodnica. wyznaczanie współczynnika przewodzenia ciepła w prętach metalowych, wyznaczanie rozkładu temperatury w prętach metalowych z jednej strony ogrzewanych, a drugiej chłodzonych, synchronizacja ze stanowiskiem pomiarowym, wyświetlanie wartości wykonywanych pomiarów oraz ich graficzne przedstawienie na wykresie, możliwość zapisu wartości pomiarów do pliku. próbki w kształcie pręta wykonane z różnych materiałów, grzałka elektryczna, ręczny zawór regulacyjny, przepływomierz impulsowy, 14 termopar typu T: - 11 z nich mierzące temperaturę na powierzchni próbki, - 2 z nich mierzące temperaturę na wejściu i wyjściu wody z chłodnicy, - 1 z nich mierząca temperaturę grzałki, teflonową obudowę, ograniczająca odbiór ciepła z próbki do otoczenia. wyłącznik termiczny, listwa przyłączeniowa. badane pręty: - mosiądz MO59 fi 12mm L=500mm, - mosiądz MO59 fi 22mm, L=500mm - 0H18N9 fi 22mm, L=500mm grzałka elektryczna: 150W z możliwością regulowania zawór regulacyjny 1/4,kontrolujący przepływ cieczy przez chłodnicę, przepływomierz impulsowy: zakres przepływu 0.05-3.0 l/min, temperaturze w teflonowej obudowie przekraczającej 160ºC, - 14 gniazd termoparowych, - 2 szybko-złączki, - 3 gniazda pin. pomiar temperatury, pomiar mocy grzałki, pomiar natężenia przepływu czynnika chłodzącego. stół: 800mmx480mmx770mm (LxWxH) pręt z obudową: fi 60mm, L=630mm 3
Stanowisko do badania konwekcji wymuszonej podczas przepływu czynnika w rurze Rys.3. Stanowisko do badania konwekcji wymuszonej podczas przepływu czynnika w rurze. Schemat 2. Schemat działania stanowiska do badania konwekcji wymuszonej podczas przepływu czynnika w rurze. Oznaczenia: T1-T4- czujniki temperatury, R1- R2 regulacja natężenia przepływu powietrza, W-pomiar mocy, G-grzałka, RM - rotametr. - badanie wymiany ciepła na drodze konwekcji wymuszonej podczas przepływu czynnika w rurze, - wyznaczanie konwekcyjnego współczynnika wnikania ciepła (konwekcja wymuszona). - synchronizacja ze stanowiskiem pomiarowym, - wyświetlanie wartości wykonywanych pomiarów oraz ich graficzne przedstawienie na wykresie, - możliwość zapisu wartości pomiarów do pliku. kanał przepływowy o przekroju kołowym, grzałka elektryczna, zawór redukcyjny ciśnienie powietrza, rotametr, instalację sprężonego powietrza, 4 termopary typu T, umieszczonych na powierzchni próbki oraz na wlocie i wylocie powietrza, listwa przyłączeniowa, teflonową obudowę, wyłącznik termiczny. kanał przepływowy: rurka o wymiarach: fi 12mm L=500mm, wykonana z materiału 0H18N9, grzałka elektryczna: 150W z możliwością regulowania rotametr, służący do pomiaru natężenia przepływu powietrza, temperaturze w teflonowej obudowie przekraczającej 160ºC, - 4 gniazd termoparowe, - 2 gniazda pin. pomiar temperatury, pomiar mocy grzałki, pomiar natężenia przepływu powietrza. stół: 950mmx480mmx770mm (LxWxH) pręt z obudową: fi 60mm, L=794mm 4
Stanowisko do badania konwekcji swobodnej podczas przepływu czynnika w rurze Rys. 4. Stanowisko do badania konwekcji swobodnej podczas przepływu czynnika w rurze. Schemat 4. Schemat działania stanowiska do wyznaczania współczynnika przewodzenia ciepła w metalach. Oznaczenia: T1-9- czujniki temperatury, R1- W-pomiar mocy, G-grzałka. - Badanie do badania konwekcji swobodnej podczas przepływu czynnika w rurze. -Wyznaczanie konwekcyjnego współczynnika wnikania ciepła (konwekcja swobodna) - Synchronizacja ze stanowiskiem pomiarowym, - Wyświetlanie wartości wykonywanych pomiarów oraz ich graficzne przedstawienie na wykresie, - Możliwość zapisu wartości pomiarów do pliku. badana próbka, grzałkę elektryczną, 9 termopar typu T, umieszczonych na powierzchni próbki, listwa przyłączeniowa, wyłącznik termiczny, Badana próbka :rurka o wymiarach: fi 12mm grzałka elektryczna: 150W z możliwością regulowania temperaturze w teflonowej obudowie przekraczającej 160ºC, - 9 gniazd termoparowe, - 3 gniazda pin. pomiar temperatury, pomiar mocy grzałki. stół: 950mmx480mmx770mm (LxWxH) pręt z obudową: fi 60 mm, L=920 mm 5
Stanowisko do badania rozkładu temperatury w pręcie grzanym jednostronnie Rys. 5. Stanowisko do badania rozkładu temperatury w pręcie grzanym jednostronnie. Schemat 5. Schemat działania stanowiska do badania rozkładu temperatury w pręcie grzanym jednostronnie. Oznaczenia: T1-T8- czujniki temperatury, R1- W-pomiar mocy, G-grzałka. - Badanie rozkładu temperatury w pręcie grzanym jednostronnie. - synchronizacja ze stanowiskiem pomiarowym, - Wyświetlanie wartości wykonywanych pomiarów oraz ich graficzne przedstawienie na wykresie, - Możliwość zapisu wartości pomiarów do pliku. próbki w kształcie pręta wykonane z różnych materiałów, grzałka elektryczna, 8 termopar typu T, umieszczonych na powierzchni próbki, listwa przyłączeniowa, wyłącznik termiczny, badane pręty: - mosiądz MO59 fi 12mm L=500mm, - mosiądz MO59 fi 22mm, L=500mm - 0H18N9 fi 22mm, L=500mm grzałka elektryczna: 150W z możliwością regulowania temperaturze w teflonowej obudowie przekraczającej 160ºC, - 8 gniazd termoparowych, - 2 szybko-złączki, - 3 gniazda pin. pomiar temperatury, pomiar mocy grzałki, stół: 800mmx480mmx770mm (LxWxH) pręt z obudową: fi 60mm, L=630mm 6
Stanowisko do niestacjonarnego wyznaczania współczynnika przejmowania ciepła Rys. 6 Stanowisko do niestacjonarnego wyznaczania współczynnika przejmowania ciepła. Schemat 5. Schemat działania stanowiska do niestacjonarnego wyznaczania współczynnika przejmowania ciepła. Oznaczenia: T1-T2- czujniki temperatury, R- G-grzałka, IN-OUT-wejście wyjście wody. - Wyznaczanie współczynnika przejmowania ciepła w stanie nieustalonym, - Synchronizacja ze stanowiskiem pomiarowym, - Wyświetlanie wartości wykonywanych pomiarów oraz ich graficzne przedstawienie na wykresie, - Możliwość zapisu wartości pomiarów do pliku. dwie próbki o różnym kształcie, zbiorniki 40l, kanał przepływowy o przekroju kołowym, grzałkę elektryczną, regulator temperatury z wyświetlaczem wartości zadanej i mierzonej, termopary typu T do pomiaru temperatury wody w zbiornikach, pompę wody, zapewniająca cyrkulację. badane próbki z możliwością pomiaru ich temperatury: - kula o wymiarze fi= - walec o wymiarach fi= 40mm, L= 60 mm grzałka elektryczna: 2 kw z możliwością regulowania temperaturze w obudowie przekraczającej 160ºC, pomiar temperatury próbek, pomiar temperatury wody. stół: 700mmx680mmx770mm (LxWxH) zbiornik z osłoną: 380 mmx400 mm 7
Stanowisko do badania promieniowania cieplnego metali Rys. 7 Stanowisko do badania promieniowania cieplnego metali. Schemat 7.Schemat działania stanowiska do badania promieniowania cieplnego metali. Oznaczenia: T- czujnik temperatury, R- P-Promiennik podczerwieni, S- Czujnik natężenia promieniowania - badanie wymiany ciepła na drodze promieniowania, -wyznaczanie stałej Stefana-Boltzmanna, - przedstawienie prawa promieniowania cieplnego Kirchhoffa. - synchronizacja ze stanowiskiem pomiarowym, - wyświetlanie wartości wykonywanych pomiarów oraz ich graficzne przedstawienie na wykresie, - możliwość zapisu wartości pomiarów do pliku. próbki w kształcie płaskiej płyty, dwie przesłony obszaru promieniowania z wymiennymi wkładami, promiennik podczerwieni, czujnik natężenia promieniowania, termopary typu T, po jednej w każdej z próbek, układ umożliwiający ustawianie próbek i przesłon w dowolnej odległości od siebie, wskaźnik odległości położenia próbek i przesłon od źródła promieniowania. badane próbki: - stal nierdzewna polerowana - stal nierdzewna czerniona, - mosiądz M70, promiennik podczerwieni: 500W z możliwością regulowania czujnik natężenia promieniowania o czułości 3 μv/μw/m², listwa przyłączeniowa1200mm: - 8 gniazd termoparowe, - 3 gniazda pin. pomiar temperatury próbek, pomiar mocy, pomiar natężenia promieniowania. stół: 800mmx480mmx770mm (LxWxH) prowadnice do próbek: 1000mm 8
Stanowisko do badania konwekcji swobodnej i wymuszonej w tunelu Rys. 8. Stanowisko do badania konwekcji swobodnej i wymuszonej w tunelu. Schemat 7. Schemat działania stanowiska do badania konwekcji swobodnej i wymuszonej w tunelu.schemat Oznaczenia: T1-T4- czujniki temperatury, R-regulator mocy, G-grzałka, S czujnik natężenia przepływu powietrza, W wentylator. - Badanie wymienników ciepła w warunkach konwekcji swobodnej i wymuszonej w tunelu, - Wyznaczanie współczynnika przewodzenia ciepła dla konwekcji swobodnej i wymuszone w tunelu, - Synchronizacja ze stanowiskiem pomiarowym, - Wyświetlanie wartości wykonywanych pomiarów oraz ich graficzne przedstawienie na wykresie, - Możliwość zapisu wartości pomiarów do pliku. kanał przepływy powietrza o przekroju prostokątnym, 2 wymienniki ciepła o różnych kształtach, wentylator, stabilizator przepływu powietrza, wizjer wykonany ze szkła, umożliwiająca obserwacje doświadczenia. czujnik natężenia przepływu powietrza, termopary typu T, umieszczone wewnątrz tunelu: - dwie z nich na wlocie oraz wylocie obszaru wymiany ciepła, - pięć z nich w różnych miejscach na wymienniku. Wymienniki ciepła z możliwością regulacji ich mocy potencjometrem w zakresie 0-100%: wentylator o wydajności 183 m³/h,z możliwością regulacji prędkości za pomocą regulatora mocy,. - 2 gniazda termoparowe, - 2 gniazda pin. pomiar temperatury próbek, pomiar mocy. stół: 800mmx430mmx770mm (LxWxH) Kanał przepływowy: 120mmx120mmx840mm 9