TW-RG764空氣縱掠平板時局部換熱系數(shù)的測定裝置


探索空氣縱掠平板換熱奧秘：TW-RG764測定裝置教學實踐

在傳熱學實驗教學中，TW-RG764空氣縱掠平板局部換熱系數(shù)測定裝置為學生打開了對流換熱研究的大門。

作為一名職業(yè)院校的能源與動力工程專業(yè)教師，我深知實驗設備在學生理解傳熱學原理中的關(guān)鍵作用。

今天，我將為大家詳細介紹我們實驗室新引進的TW-RG764空氣縱掠平板時局部換熱系數(shù)測定裝置，這套設備在現(xiàn)代職業(yè)教育中正發(fā)揮著越來越重要的作用。

01 設備構(gòu)成與功能

TW-RG764測定裝置是一款設計精巧、功能全面的教學設備，它主要由電鍍紫銅平板試件、風洞系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。

電鍍紫銅平板試件規(guī)格為δ=0.1mm，長度280mm，寬度190mm，表面黑度ε=0.2，導熱系數(shù)λ=15（W/m℃）。

平板內(nèi)部設置有電加熱器，功率≤500W，通過電子集成固體調(diào)壓模塊實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。

整個系統(tǒng)安裝在不銹鋼實驗臺架上，帶移動輪方便在實驗室中靈活布置。輸入電源為單相AC220V，非常適合實驗室環(huán)境使用。

測量系統(tǒng)是這套設備的一大亮點，配備了多路溫度傳感器、空氣差壓傳感器和畢托管流量計。

溫度測量采用高精度DS18B20傳感器，測量范圍-55～+127℃，精度高達±0.2℃。

這些配置使學生能夠精確測定空氣縱掠平板邊界層內(nèi)部的溫度和速度分布，為理解對流換熱機理提供了可靠數(shù)據(jù)支持。

02 教學價值與目標

通過TW-RG764實驗臺，我們主要實現(xiàn)三個層面的教學目標：

結(jié)構(gòu)認知層面，學生可以直觀了解空氣縱掠平板實驗裝置的構(gòu)造，熟悉各組成部分的位置、功能及連接關(guān)系。

原理掌握層面，幫助學生深入掌握對流換熱系數(shù)的測定原理及方法，將理論知識與實踐相結(jié)合。

技能提升層面，學生能夠親手測定平板不同位置的局部換熱系數(shù)，計算并分析換熱系數(shù)與空氣流速和溫度的關(guān)系。

這些實踐環(huán)節(jié)對于職業(yè)院校學生至關(guān)重要，為他們未來從事能源動力、航空航天、船舶海洋等領域的工作打下堅實基礎。

03 實驗內(nèi)容與方法

在實驗課上，我們通常安排學生進行以下實踐活動：

邊界層參數(shù)測定實驗：通過調(diào)節(jié)風門改變空氣流速，觀察平板邊界層的發(fā)展變化。學生需要記錄不同位置的速度分布、溫度分布等參數(shù)，計算邊界層厚度和局部換熱系數(shù)。

流速影響探究實驗：學生調(diào)節(jié)空氣的流速，分析這一參數(shù)對局部換熱系數(shù)的影響規(guī)律。這一實驗有助于學生理解對流換熱在實際工程中的運行特性。

準則關(guān)系式建立：引導學生將實驗數(shù)據(jù)整理成無量綱的努謝爾特數(shù)Nu和雷諾數(shù)Re的關(guān)系式，加深對相似理論的理解。

通過這一系列實驗，學生不僅掌握了測量技術(shù)，更重要的是培養(yǎng)了工程思維和數(shù)據(jù)分析能力。

04 技術(shù)特點與優(yōu)勢

TW-RG764測定裝置具有多項令人印象深刻的技術(shù)特點：

測量精度高：采用進口DS18B20溫度傳感器和精度0.25級的空氣差壓傳感器，確保實驗數(shù)據(jù)的準確性。

可視化程度好：所有測試數(shù)據(jù)由7寸液晶顯示屏同屏顯示，直觀展示測量結(jié)果，方便學生記錄和分析。

模塊化設計：各組件采用模塊化設計，便于學生理解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也方便設備的維護和升級。

貼近工程實際：實驗涉及的邊界層理論在能源動力、航空航天等領域具有廣泛應用，使學生所學知識與工程實踐緊密結(jié)合。

對于有更高科研需求的師生，實驗室還配備了升級版本，增加數(shù)據(jù)采集和自動數(shù)據(jù)分析處理功能的軟件，滿足不同層次的教學和科研需求。

05 教學應用心得

在使用TW-RG764裝置進行教學的過程中，我積累了一些寶貴經(jīng)驗：

注重循序漸進：先讓學生熟悉設備結(jié)構(gòu)，再指導進行基礎測量，最后進行綜合實驗，層層遞進。

強調(diào)動手實踐：鼓勵學生親手操作，調(diào)節(jié)不同參數(shù)，觀察變化規(guī)律，培養(yǎng)工程實踐能力。

關(guān)聯(lián)理論教學：將實驗結(jié)果與傳熱學理論對照，幫助學生深入理解邊界層理論和對流換熱機理。

培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析能力：引導學生正確處理實驗數(shù)據(jù)，分析誤差來源，提高科學素養(yǎng)。

這套設備不僅滿足了基礎教學需求，還可用于學生創(chuàng)新實踐活動和畢業(yè)設計，全面培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

在我院暖通專業(yè)課堂上，TW-RG764已不僅僅是冰冷的實驗設備——當學生調(diào)節(jié)風速，觀察到邊界層厚度的變化時眼中閃現(xiàn)的領悟；當一組組實驗數(shù)據(jù)被整理成規(guī)律性的曲線時那滿意的笑容。

這些瞬間正是職業(yè)教育的價值所在。

希望同學們能充分利用這一實驗平臺，親手操作，深入探究，真正掌握對流換熱的核心知識，為未來職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎。

您只要致電：021-55884001（袁經(jīng)理）

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