一、方案論證
（一）建設意義
在學院高水平、應用型的辦學目標引領下，按照新修訂的“能源與動力工程”本科專業(yè)教學大綱的要求，在開設其專業(yè)基礎課“傳熱學”課堂理論講授時，需要在“傳熱學實驗室”完成傳熱學相關實驗。另外，本實驗室也可滿足工學系“機械工程”專業(yè)教學大綱中“熱流體基礎”課程的實驗要求，是工學系能源與動力工程專業(yè)保障基本教學質量，開展實踐教學的基本手段和途徑。
（二）設備清單
 

NO	產(chǎn)品名稱	數(shù)量	技術參數(shù)及功能要求
1	大容器內水沸騰放熱試驗臺	2臺	詳見3.1
2	導熱系數(shù)測試儀	2臺	詳見3.2
3	導熱系數(shù)儀	2臺	詳見3.3
4	非[準]穩(wěn)態(tài)導熱儀	2臺	詳見3.4
5	空氣橫掠單管強迫對流的換熱實驗臺	1臺	詳見3.5
6	強迫對流單管管外放熱系數(shù)測試裝置	1臺	詳見3.6
7	溫度、濕度、壓力、流量示教板	1臺	詳見3.7
8	穩(wěn)態(tài)平板法測定絕熱材料導熱系數(shù)實驗臺	1臺	詳見3.8
9	液體導熱系數(shù)測試裝置	2臺	詳見3.9
10	球體法測粒狀材料的導熱系數(shù)實驗臺	2臺	詳見3.10
11	自由對流橫管管外放熱系數(shù)測試裝置	2臺	詳見3.11
12	伸展體的導熱特性實驗臺	2臺	詳見3.12

 
（三）傳熱學實驗室項目技術要求
3.1大容器內水沸騰放熱試驗臺（參考生產(chǎn)廠家/型號：上海頂邦教育設備制造有限公司/DB-DFR）技術要求
（1）用途要求：
滿足本科能源動力工程專業(yè)《傳熱學》課程的放熱試驗等要求。
（2）設備性能參數(shù)
★1）實驗目的：
觀察水在大容器內沸騰的現(xiàn)象。
建立水泡狀沸騰的感性認識。
通過改變試件熱負荷，測定不同工況的電加熱功率及表面溫度，求出沸騰換熱系數(shù)。
繪制大容器內水泡狀沸騰區(qū)的沸騰曲線。
主要配置：
可上下移動的試件本體，可控硅低電壓大電流可調穩(wěn)壓整流器，標準電阻，分壓箱，轉換開關，熱電偶熱端，熱電偶冷端，輔助電加熱器，冷卻管，不銹鋼臺架及控制屏。
技術參數(shù)：
1、輸入電源：單相AC220V±10% 50Hz，功率2.0KW。
2、不銹鋼薄壁試件：直徑：φ3mm。
3、玻璃容器：容積：5000mL，輔助電加熱器功率1.5KW。
4、高頻低壓直流電源，規(guī)格：電流：0-100A，電壓：0-12V，輸出方式：穩(wěn)流限壓、穩(wěn)壓限流可切換。
5、顯示方式：電壓、電流表顯示，冷卻方式：風冷。
6、溫度測量：測量系統(tǒng)配置有智能溫度控制儀表（PID調節(jié)控溫，精度 ±0.2℃），高精度PID調壓模塊電路。
7、外形尺寸：1200×500×1500mm，外形為不銹鋼可移動支架，帶雙剎車輪。
 
3.2導熱系數(shù)測試儀（參考生產(chǎn)廠家/型號：上海頂邦教育設備制造有限公司/DB-DRH）技術要求
(1)用途要求：
滿足本科能源動力工程專業(yè)《傳熱學》課程的放熱試驗等要求。
(2)設備性能參數(shù)
★1）一、 概述：
材料的熱導率是研究材料熱物理性能的一個重要參數(shù)指標。該儀器采用護熱平板法的原理，滿足了材料檢測研究部門對材料導熱系數(shù)的高精度測試要求。儀器參考標準：GB/T3399《塑料導熱系數(shù)試驗方法，護熱平板法》、GB/T3139-2005（纖維增強塑料導熱系數(shù)試驗方法）（玻璃鋼導熱系數(shù)試驗方法）、GB/10294（絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關特性的測定 防護熱板法）等。主要測試塑料、玻璃、纖維、泡沫、粉狀料等。廣泛應用在大中院校，科研單位，質檢和生產(chǎn)企業(yè)等部門。
二、主要技術性能
1、導熱系數(shù)范圍：0.02～2w/m·k
2、測試精度：≤±3%
3、熱面溫度范圍：室溫～95℃，分辯率0.01℃。
4、冷面溫度范圍：室溫～30℃，分辯率0.01℃，采用半導體制冷。
5、電源：220V/50HZ；功率≤1KW。
6、量熱電源：電壓0-36V，分辯0.01V；電流0-3A，分辯率0.01A。
7、計算機自動測試，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)打印輸出。
8、試樣尺寸要求：200×200×（5-20）（mm）
3.3導熱系數(shù)儀（參考生產(chǎn)廠家/型號：上海頂邦教育設備制造有限公司/DB-DRM）技術要求
(1)用途要求：
滿足本科能源動力工程專業(yè)《傳熱學》課程的放熱試驗等要求。
(2)設備性能參數(shù)
★1）儀器概述：
   材料的熱導率是研究材料物理性能的一個重要參數(shù)指標，在科研，教學，生產(chǎn)等部門都要求對材料的熱導率進行預測或實測。該儀器可測量各種金屬材料、非金屬材料的導熱系數(shù)，測試范圍廣。
 
技術參數(shù)：
1、電源：AC 220V; 50Hz 。
2、熱源：加熱銅塊，采用36V安全電壓加熱。
3、測試材料：塊狀或圓柱狀的金屬、非金屬材料，加圍框可測試粉狀、膠狀、顆粒狀材料。
4、測量溫度范圍：室溫～250℃，最高可達550℃，精度±1℃。
5、計時部分：范圍0～999.9s；分辨率0.1s。
6、 導熱系數(shù)測量精度：≤10%。
7、試樣尺寸：Φ130×（1-100）mm 。
8、導熱系數(shù)測試范圍：0.1～300w/m·k
3.4非[準]穩(wěn)態(tài)導熱儀（參考生產(chǎn)廠家/型號：上海頂邦教育設備制造有限公司/DB-FWD）技術要求
(1)用途要求：
滿足本科能源動力工程專業(yè)《傳熱學》課程的放熱試驗等要求。
(2)設備性能參數(shù)
★1）實驗目的：
測定絕緣材料的導熱系數(shù)和比熱。
掌握使用熱電偶測量溫差的方法。
主要配置：
  有機玻璃框架，電鍍螺拴連接，苯板保溫，有機玻璃試件，0—50V高精度穩(wěn)壓直流電源供電，八路溫度巡檢儀，儀器帶直流電位差計接口（直流電位差計用戶自配），可配不銹鋼操作臺。
 
技術參數(shù)：
1、輸入電源：單相AC220V±10% 50Hz，功率100W。
2、0-50V 0-5A高精度穩(wěn)壓直流電源供電。
3、八路溫度巡檢儀數(shù)顯各點溫度。
4、試件厚度10mm；試件面積200 × 200 mm2，實驗溫度：0～50℃。
5、外形尺寸：1000×400×600mm，外形為不銹鋼支架。
3.5空氣橫掠單管強迫對流的換熱實驗臺（參考生產(chǎn)廠家/型號：上海頂邦教育設備制造有限公司/DB-DG）技術要求
(1)用途要求：
滿足本科能源動力工程專業(yè)《傳熱學》課程的放熱試驗等要求。
(2)設備性能參數(shù)
★1）實驗目的：
1、了解對流放熱的實驗研究方法。
2、測定空氣橫向流過單管表面時的平均放熱系數(shù)α，并將實驗數(shù)據(jù)整理成準則方程式。
主要配置：
    工頻離心風機、組合式有機玻璃風洞、實驗管及其加熱器、固態(tài)調壓模塊配電位器調節(jié)加熱功率、控制箱、萬能信號輸入巡檢儀、功率表、調壓器、畢托管、傾斜式微壓計、電位差計、不銹鋼可移動實驗臺。
技術參數(shù)：
1、輸入電源：單相AC220V±10% 50Hz，功率500W。
2、離心風機：電壓220V，功率：85W，風量：1000 m3/h；有機玻璃實驗本體。
3、被加熱金屬管（304不銹鋼）：Ф3-6mm之間任選，每臺3種不同尺寸規(guī)格。
4、硅整流器：輸入220V,輸出:電壓0—12V，電流0--100A。
5、電位差計：UJ36a直流電位差計。
6、畢托管流量計配斜管微壓計測流速：量程-10-700pa。
7、溫度測量：測量系統(tǒng)配置有智能溫度控制儀表（PID調節(jié)控溫，精度 ±0.2℃），高精度PID調壓模塊電路。手動風門調節(jié)風量。
8、外形尺寸：600×400×1200mm，外形為不銹鋼可移動支架，帶雙剎車輪。
3.6強迫對流單管管外放熱系數(shù)測試裝置（參考生產(chǎn)廠家/型號：上海頂邦教育設備制造有限公司/DB-RG731）技術要求
(1)用途要求：
滿足本科能源動力工程專業(yè)《傳熱學》課程的放熱試驗等要求。
(2)設備性能參數(shù)
★1）實驗目的：
1、了解對流放熱的實驗研究方法。
2、測定空氣橫向流過單管表面時的平均放熱系數(shù)α，并將實驗數(shù)據(jù)整理成準則方程式。
 
主要配置：
 
    工頻離心風機、組合式有機玻璃風洞、實驗管及其加熱器、固態(tài)調壓模塊配電位器調節(jié)加熱功率、控制箱、萬能信號輸入巡檢儀、功率表、調壓器、畢托管、傾斜式微壓計、電位差計、不銹鋼可移動實驗臺。

技術參數(shù)：
1、輸入電源：單相AC220V±10% 50Hz，功率500W。
2、離心風機：電壓220V，功率：85W，風量：1000 m3/h；有機玻璃實驗本體。
3、被加熱金屬管（304不銹鋼）：Ф3-6mm之間任選，每臺3種不同尺寸規(guī)格。
4、硅整流器：輸入220V,輸出:電壓0—12V，電流0--100A。
5、電位差計：UJ36a直流電位差計。
6、畢托管流量計配斜管微壓計測流速：量程-10-700pa。
7、溫度測量：測量系統(tǒng)配置有智能溫度控制儀表（PID調節(jié)控溫，精度 ±0.2℃），高精度PID調壓模塊電路。手動風門調節(jié)風量。
8、外形尺寸：600×400×1200mm，外形為不銹鋼可移動支架，帶雙剎車輪。
3.7溫度、濕度、壓力、流量示教板（參考生產(chǎn)廠家/型號：上海頂邦教育設備制造有限公司/DB-577Y）技術要求
(1)用途要求：
滿足本科能源動力工程專業(yè)《傳熱學》課程的放熱試驗等要求。
(2)設備性能參數(shù)
★1）設備功能：
熱工類測量儀器示教板，分為溫度測量示教板；壓力測量示教板；相對濕度測量示教板；流量測量示教板。
各測量掛板均以實物加某些傳感器的放大剖面制作而成。因為測量儀器眾多，掛板只是選擇了具有代表性的、典型的、常用的儀表及傳感儀器。
主要配置：
流量測量儀表示教板
  1、流量測量儀表有畢托管、差壓式流量計、轉子流量計、蝸輪流量計和其他計量器具等多種類型。
  2、本示教板由畢托管、孔板、噴嘴、文丘里管流量計、轉子流量計、渦輪流量計和量杯、天平等實物模型組成，各種儀表的結構和原理均清晰可見。
溫度測量儀示教板
  1、溫度測量儀表有膨脹式溫度計、熱電偶溫度計和電阻溫度計等多種類型。
  2、本示教板由液體玻璃管溫度計、雙金屬片溫度計、熱能電敏溫度計、銅電阻溫度計和 多種熱電偶等實物或模型組成，并在每類儀表下面畫有材質和適用溫度范圍的表格和彩色有機玻璃制作的工作原理圖。
濕度測量儀示教板
  1、相對濕度測量計儀表主要有干濕球溫度計和毛發(fā)濕度計等類型。
  2、本示教板由普通干濕溫度計、通風干濕球溫度計、熱電偶干濕球溫度計和指針式毛發(fā)濕度計、自記式
    毛發(fā)溫度計等實物或模型組成，有些儀表和模型還可動態(tài)演示。
壓力測量儀表示教板
  1、壓力測量儀表有彈性壓力計、液柱壓力計和電氣壓力計等多種類型。
  2、本示教板由彈簧管壓力表、U型管壓差計、傾斜式微壓計（單管壓差計）和電阻式壓 力計發(fā)送器等
     實物或模型組成，部分儀器還配有彩色有機玻璃制作的工作原理圖。
3.8穩(wěn)態(tài)平板法測定絕熱材料導熱系數(shù)實驗臺（參考生產(chǎn)廠家/型號：上海頂邦教育設備制造有限公司/DB-JRDR）技術要求
(1)用途要求：
滿足本科能源動力工程專業(yè)《傳熱學》課程的放熱試驗等要求。
(2)設備性能參數(shù)
★1）實驗目的：
穩(wěn)態(tài)平板法是一種應用一維穩(wěn)態(tài)導熱過程的基本原理來測定材料導熱系數(shù)的方法，可以用來進行導熱系數(shù)的測定試驗，測定材料的導熱系數(shù)及其與溫度的關系；可測導熱系數(shù)在0.02～400 w/(m.k)的200×200×20mm范圍內的任何材料。
主要配置：
雙面水冷卻實驗臺本體，薄膜加熱器本體，A級Pt100(0.1℃)鉑薄膜熱電阻，主加熱可調節(jié)直流穩(wěn)壓電源及數(shù)字顯示電流表、電壓表，輔加熱可調節(jié)直流穩(wěn)壓電源及數(shù)字顯示電流表、電壓表，低噪音循環(huán)水泵，PVC板水箱；8路萬能信號變送輸出巡檢儀，不銹鋼支架。
技術參數(shù)：
1、輸入電源：單相AC220V±10% 50Hz，功率300W。
2、本裝置可測定導熱系數(shù)在0.02～400 w/(m·k)試件尺寸為200×200×20mm范圍內的任何材料，銅板：230mm×230mm×4mm，其上銑有凹槽。
主加熱可調節(jié)直流穩(wěn)壓電源及數(shù)字顯示電流表、電壓表，電壓：0~50V，電流：0~5A；輔加熱可調節(jié)直流穩(wěn)壓電源及數(shù)字顯示電流表、電壓表，電壓：0~50V，電流：0~5A。
4、低噪音循環(huán)水泵參數(shù)： 流量：20L/min ，揚程：12m，功率：120W。
5、溫度測量：測量系統(tǒng)配置有智能溫度控制儀表（PID調節(jié)控溫，精度 ±0.2℃），高精度PID調壓模塊電路。
6、外形尺寸：1000×500×1600mm，外形為不銹鋼可移動支架，帶雙剎車輪。
3.9液體導熱系數(shù)測試裝置（參考生產(chǎn)廠家/型號：上海頂邦教育設備制造有限公司/DB-YD）技術要求
(1)用途要求：
滿足本科能源動力工程專業(yè)《傳熱學》課程的放熱試驗等要求。
(2)設備性能參數(shù)
★1）實驗目的：
1、用穩(wěn)態(tài)法測量液體的導熱系數(shù)。
2、了解實驗裝置的結構和原理，掌握液體導熱系數(shù)的測試方法。
3、可測試200度以下的液體導熱系數(shù)。
 
主要配置：
   不銹鋼上加熱殼體，紫銅板傳熱媒體，不銹鋼下自來水冷卻器主體，數(shù)顯溫控儀、溫度測量儀表，電位器調節(jié)加熱功率，電流表、電壓表，測試液膜高度1、2、3毫米墊片及調平螺拴，可配不銹鋼操作臺。
技術參數(shù)：
1、輸入電源：單相AC220V±10% 50Hz，功率1.5KW。
2、本裝置主要由循環(huán)冷卻水槽、上下均熱板、測溫熱電偶及其溫度顯示部分、液槽等組成。
3、加熱器為紫銅板，功率500W，底部設均熱板。
4、 溫度測量：測量系統(tǒng)配置有智能溫度控制儀表（PID調節(jié)控溫，精度 ±0.2℃），高精度PID調壓模塊電路。
5、規(guī)格：φ400×400mm，外形為不銹鋼結構。
 
3.10球體法測粒狀材料的導熱系數(shù)實驗臺（參考生產(chǎn)廠家/型號：上海頂邦教育設備制造有限公司/DB-QKD）技術要求
(1)用途要求：
滿足本科能源動力工程專業(yè)《傳熱學》課程的放熱試驗等要求。
(2)設備性能參數(shù)
★1）實驗目的：
本臺裝置應用圓球法測物質的導熱系數(shù)，是應用沿球壁半徑方向三向度穩(wěn)定導熱的基本原理進行對顆粒及粉末狀材料導熱系數(shù)的試驗測定，改變加熱器熱量工況，整理實驗數(shù)據(jù)從而繪制出材料的導熱系數(shù)及溫度關系曲線。
主要配置：
熱源球（Φ80不銹鋼）、保溫球（Φ150不銹鋼）、測溫熱電偶、調溫加熱裝置（100W）、球體保溫箱（保溫材料）、數(shù)顯測溫儀表直流穩(wěn)壓可調電源供電加熱，數(shù)顯電壓表和電流表顯示加熱功率，加熱球體和冷卻球體各有4對溫度傳感器測試平均溫度，溫度由8路萬能信號輸入巡檢儀循環(huán)顯示，不銹鋼臺架及控制屏等。
技術參數(shù)：
1、輸入電源：單相AC220V±10% 50Hz，功率100W。
2、熱源球為Φ80不銹鋼球體，內置100W直流加熱器。
3、0-50V 0-5A高精度穩(wěn)壓直流電源供電。
4、八路溫度巡檢儀數(shù)顯各點溫度。
5、外形尺寸：1000×400×500mm，外形為不銹鋼支架。
3.11自由對流橫管管外放熱系數(shù)測試裝置（參考生產(chǎn)廠家/型號：上海頂邦教育設備制造有限公司/DB-ZDH）技術要求
(1)用途要求：
滿足本科能源動力工程專業(yè)《傳熱學》課程的放熱試驗等要求。
(2)設備性能參數(shù)
★1）實驗目的：
1、測定水平單管的自由運動放熱系數(shù)。
2、根據(jù)對自由運動散熱的相似分析，整理出準則方程式。
主要配置：
  不同長度和直徑的電鍍紫銅管四根，管內設置加熱器，固態(tài)調壓模塊無極調節(jié)加熱，測溫傳感器，電功率測試數(shù)顯儀表，萬能信號輸入巡檢儀顯示溫度，各管配有溫度控制儀表，不銹鋼臺架及控制屏等。
技術參數(shù)：
1、輸入電源：單相AC220V±10% 50Hz，功率3.0KW。
2、電鍍紫銅管規(guī)格：Φ80mm×1600mm，Φ60mm×1400mm，Φ40mm×1200mm，Φ25mm×1000mm。
3、溫度由高精度溫度傳感器測量，高精度16路萬能信號輸入巡檢儀顯示。
4、外形尺寸：1700×800×1600mm，外形為不銹鋼可移動支架，帶雙剎車輪。
 
3.12伸展體的導熱特性實驗臺（參考生產(chǎn)廠家/型號：上海頂邦教育設備制造有限公司/DB-SZD）技術要求
(1)用途要求：
滿足本科能源動力工程專業(yè)《傳熱學》課程的放熱試驗等要求。
(2)設備性能參數(shù)
★1）實驗目的：
1、求解具有對流換熱條件的伸展體導熱的特性（如溫度沿軸線分布規(guī)律、對流換熱系數(shù) 、最小過余溫度的位置Xmin等）。
2、了解熱電偶測溫的方法。
 
主要配置：
有機玻璃風管，加熱器，高溫電壓表，加熱管（試件），位移尺，引風機，熱電偶， 電位差計，不銹鋼臺架及控制屏等。
技術參數(shù)：
1、輸入電源：單相AC220V±10% 50Hz，功率1.5KW。
2、試件是一根直徑φ20mm，長度300mm的紫銅管，放置在風道中。風機功率150W，風量 500 m3/h。
3、管兩端裝有加熱器，通過調壓器控制其功率，在管內安裝有可移動熱電偶測溫頭，使其測量銅管沿管長的溫度的分布。
4、溫度測量：測量系統(tǒng)配置有智能溫度控制儀表（PID調節(jié)控溫，精度 ±0.2℃），高精度PID調壓模塊電路。
5、外形尺寸：500×400×600mm，外形為不銹鋼支架。