三管傳熱實(shí)驗(yàn)裝置是一種特別設(shè)計(jì)的設(shè)備，用于觀察和分析在不同條件下熱量如何通過固體材料進(jìn)行傳遞。這個(gè)裝置通常由三個(gè)相互嵌套的管子組成，每個(gè)管子之間留有空隙。內(nèi)管通常被用來作為熱源，而外管則作為散熱的部分。通過在內(nèi)外管之間設(shè)置一個(gè)中間管，可以形成兩個(gè)不同的傳熱路徑，從而允許實(shí)驗(yàn)者比較不同材質(zhì)或不同條件下的熱傳導(dǎo)效率。
在實(shí)驗(yàn)過程中，首先將內(nèi)管加熱至一定溫度，然后測(cè)量熱量如何通過中間管傳遞給外管。實(shí)驗(yàn)者可以通過改變內(nèi)管的溫度、使用不同材料的中間管以及調(diào)整環(huán)境條件等方式，來探索影響熱傳導(dǎo)的各種因素。此外，這種裝置還可以用來研究對(duì)流和輻射等其他形式的熱傳遞。
通過對(duì)三管傳熱實(shí)驗(yàn)裝置的使用，研究人員能夠獲得關(guān)于材料導(dǎo)熱性能的重要數(shù)據(jù)，這對(duì)于新材料的開發(fā)和現(xiàn)有材料性能的優(yōu)化具有重要意義。例如，在建筑行業(yè)中，了解不同材料的保溫特性可以幫助設(shè)計(jì)更高效的建筑物；在電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)中，合理的熱傳導(dǎo)設(shè)計(jì)可以有效提高設(shè)備的性能和延長(zhǎng)其使用壽命。
DB-HY114/III 三管傳熱實(shí)驗(yàn)裝置
（參考圖）
| 技術(shù)指標(biāo) | 說 明 | |||
| 裝置特點(diǎn) |
1、整個(gè)裝置美觀大方，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，整體感強(qiáng)，具備強(qiáng)烈的工程化氣息，能夠充分體現(xiàn)現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室的概念。 2、設(shè)備整體為自行式框架結(jié)構(gòu)，并安裝有禁錮腳，便于系統(tǒng)的拆卸檢修和搬運(yùn)。 3、本給熱系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置以空氣和水蒸汽為介質(zhì)，采用水蒸汽-空氣換熱體系，數(shù)據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)效果理想，自動(dòng)化程度高。 4、整套實(shí)驗(yàn)裝置可根據(jù)用戶要求，選擇采用光滑管與強(qiáng)化換熱管，進(jìn)行兩種換熱形式的效果對(duì)照。 5、采用工業(yè)化自動(dòng)蒸汽發(fā)生器提供蒸汽源，冷凝液可回收，蒸汽發(fā)生器幾乎無須補(bǔ)水。操作簡(jiǎn)潔、方便，更為安全。 6、蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)有安全水封，消除安全閥失靈帶來的安全隱患。 7、整套系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)儀表控制系統(tǒng)，可進(jìn)行化工原理實(shí)驗(yàn)，也是過程自動(dòng)化及化工檢測(cè)儀表實(shí)驗(yàn)的良好平臺(tái)。 |
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| 裝置功能 |
1、驗(yàn)證圓形直管內(nèi)強(qiáng)化對(duì)流給熱的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式(Dittus-Boelter關(guān)聯(lián)式)； 2、測(cè)定管外蒸氣冷凝給熱系數(shù)與總傳熱系數(shù)，與管內(nèi)給熱系數(shù)比較； 3、測(cè)定波紋管強(qiáng)化傳熱系數(shù)，與光滑管比較； 4、觀察擾流管傳熱狀況與光滑管比較 5、觀察分析管外蒸氣冷凝狀況，區(qū)別滴狀冷凝和膜狀冷凝； 6、冷凝液可循環(huán)回收，蒸汽發(fā)生器幾乎無須補(bǔ)蒸餾水； 7、蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)有安全水封，消除安全閥經(jīng)常失靈帶來的安全隱患； 8、全觸摸集成化控制，高穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸，硬件加密。 |
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| 設(shè)計(jì)參數(shù) |
液體流量： 0.16-1.6 m3/h，溫度：常溫-60℃、常壓操作。 雷諾準(zhǔn)數(shù)Re：104—5*104，努塞爾準(zhǔn)數(shù)Nu：40-120，普蘭德準(zhǔn)數(shù)Pr：0.7。 對(duì)流傳熱系數(shù)αi：500-1500 W/m2·℃。 |
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| 公用設(shè)施 |
水：裝置自帶304不銹鋼加熱釜，連接自來水，需要上下水。 電：電壓AC380V，功率6.0KW，標(biāo)準(zhǔn)三相四線制。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室需配置1~2個(gè)接地點(diǎn)（安全地及信號(hào)地）。 氣：空氣來自風(fēng)機(jī)（自帶氣源）。 實(shí)驗(yàn)物料：水，外配設(shè)備：無。 |
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| 主要設(shè)備 |
1、測(cè)定流量范圍：4-40m3/h。管內(nèi)Re范圍1.0～3.5×104，擬合精度R可達(dá)0.999 ；努塞爾準(zhǔn)數(shù)Nu：40-120，普蘭德準(zhǔn)數(shù)Pr：0.7。對(duì)流傳熱系數(shù)αi：50-200 W/m2·℃。 2、每個(gè)套管有四個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)可以同時(shí)得到管外蒸汽對(duì)流傳熱系數(shù)和管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)的計(jì)算值和實(shí)測(cè)值。 3、普通套管換熱器：內(nèi)套管（φ22x2mm）為：銅質(zhì)光滑管；有效長(zhǎng)度≥1200mm，高硼硅視鏡，蒸汽管道φ76x4mm，外保溫。 4、強(qiáng)化套管換熱器：內(nèi)套管（φ22x2mm）為：銅質(zhì)波紋管；有效長(zhǎng)度≥1200mm，高硼硅視鏡，蒸汽管道φ76x4mm，外保溫。 5、旋渦氣泵：風(fēng)壓 14kPa，風(fēng)量 92m3 /h，750W；帶消音裝置。 6、蒸汽發(fā)生器：304衛(wèi)生級(jí)不銹鋼，容積 20L，加熱功率2*2.0KW。2 組加熱，1 組固定+1 組可調(diào)；帶防爆水封及冷凝液回收裝置。膜盒壓力表：0~2500Pa。配帶安全閥，溫度、壓力自動(dòng)控制。 7、蒸汽氣液分離器：304衛(wèi)生級(jí)不銹鋼，容積 5L，配疏水閥。 8、管路：高溫用304衛(wèi)生級(jí)不銹鋼材質(zhì)，采用不銹鋼快裝活接與管路連接。低溫用可視 透明管。 9、閥門：采用304不銹鋼閥和優(yōu)質(zhì)銅閥。 10、溫度傳感器：Pt100，304不銹鋼殼體，顯示分度 0.1℃，共設(shè)置 10 個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)，數(shù)字顯示。 11、氣體渦街流量計(jì)，量程4—60m3/h；膜盒壓力表：量程0—16KPa。 12、冷凝液回收器與排風(fēng)管：304衛(wèi)生級(jí)不銹鋼。 13、中央處理器：執(zhí)行速度≤0.64μs，內(nèi)存容量16K，功能：數(shù)據(jù)處理運(yùn)算。 14、模擬模塊：高達(dá)16位分辨率，總和精度≤±0.5%，內(nèi)建RS485通訊模式。 15、溫度模塊：分辨率≤0.1℃，精度≤0.5%，內(nèi)建RS485通訊模式。 16、HMI：投射式觸控技術(shù)，5000萬次觸摸點(diǎn)，內(nèi)存2G，功能：中央處理器數(shù)據(jù)顯示控制。 17、額定電壓：380V，總功率：3kW，質(zhì)量：約140 kg。 18、外形尺寸：1800×500×1800mm（長(zhǎng)×寬×高），外形為可移動(dòng)式設(shè)計(jì)，帶剎車輪，高品質(zhì)鋁合金型材框架，無焊接點(diǎn)，安裝拆卸方便，水平調(diào)節(jié)支撐型腳輪。 19、工程化標(biāo)識(shí)：包含設(shè)備位號(hào)、管路流向箭頭及標(biāo)識(shí)、閥門位號(hào)等工程化設(shè)備理念配套，包含安全警示標(biāo)識(shí)，使學(xué)生處于安全的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境中，學(xué)會(huì)工程化管路標(biāo)識(shí)認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生工程化理念。 |
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| 測(cè)控組成 | 變量 | 檢測(cè)機(jī)構(gòu) | 顯示機(jī)構(gòu) | 執(zhí)行機(jī)構(gòu) |
| 風(fēng)量 | 渦街流量計(jì) | 觸摸屏 | 手動(dòng)調(diào)節(jié) | |
| 蒸汽壓力 | 壓力傳感器 | 觸摸屏 | 無 | |
| 蒸汽溫度 | 電壓變送器 | 觸摸屏 | 固態(tài)調(diào)壓模塊 | |
| 溫度 | K型熱電偶 | 觸摸屏 | 無 | |