① 散熱器熱工性能實驗限定了哪些因素
一、實驗目的
（一） 掌握熱媒為水時散熱器熱工性能的實驗方法。
（二） 通過熱工性能實驗確定散熱器散熱量或傳熱系數與計算溫差的關系，並求出其金屬熱強度值。
二、實驗原理
（一） 散熱器的散熱量
Q=a（tp-ta）n=a△tb W （1—1）
式中 tp——散熱器進出口熱媒平均溫度，℃；
tp=（tg+tc）
tg——散熱器進口處熱媒溫度，℃；
tc——散熱器出口處熱媒溫度，℃；
a、b——實驗確定的系數，主要與散熱器構造熱媒參數及安裝方式等有關；
ta——檢測小室基準點空氣溫度，℃；
（二） 熱媒輸入散熱器熱量
Q=G（hg-hc） W （1—2）
式中 G——散熱器熱媒平均質量流量，kg/s；
hg——相應於熱媒進口溫度tg的焓，j/kg；
hc——相應於熱媒出口溫度tc的焓，j/kg；
（三） 散熱器傳熱系數
K= △tn-1 W/m2••℃ （1—3）
式中 F——散熱器散熱面積，m2。
（四） 散熱器金屬熱強度
g= W/kg•℃ （1—4）
式中 △t——計算溫度差，一般可取△t=64.5℃；
g——散熱器質量，kg。（無水狀態）
由上可見，散熱器熱工性能實驗測量的參數有tg、tc、ta、G、F、g。
三、實驗裝置
散熱器實驗裝置主要有下列各部分組成：
（一） 風冷閉式檢測小室空調系統
如圖1.1所示。它主要由安裝被檢測散熱器的閉式小室6及其套間5，用於維持小室空氣溫度穩定的空調系統（包括送回風系統、用於加熱和冷卻空氣的電加熱器系統和製冷系統等）組成。
圖1.1風冷閉式檢測小室空調系統
1 風機 2 風管 3 電熱器 4 多葉送風口 5 小室套間 6 檢測小室 7 回風口
8蒸發器 9 膨脹閥 10 壓縮機 11 冷凝器 12 冷卻塔 13 循環水泵 14 供水閥 15 補水閥
（二） 散熱器熱媒循環系統
如圖1.2所示。它主要由低位水箱13、循環泵1、高位水箱2、電熱鍋爐14、散熱器6及換向器8等組成。
圖1.2 散熱器熱媒循環系統
1 水泵 2 高位水箱 3 水位計 4 溫度計 5 電熱器 6 散熱器 7 流量計
8 換向器 9 取樣器 10 冷卻水管 11 量杯 12 天平 13 地位水箱 14 鍋爐
（三） 散熱器進出口熱媒溫度、檢測小室空氣溫度檢測系統及溫度控制系統。
（四） 熱媒冷卻及稱量系統。
四、實驗方法
（一）實驗條件
實驗必須在穩態條件下進行，即在等時間間隔（一般間隔不超過10分鍾）中至少有六次連續測量值，每次測量值與其平均值元差不大於下列范圍時即為穩態。
對於熱媒系統
水量G ±2%
溫度t ±0.2%
熱量Q ±1%
對於檢測小室
內壁面中心溫度 ±0.3%℃
基準點溫度 ±0.1%℃
安裝散熱器那面牆表面溫度 ±0.5%℃
（二）參數測量
1、 溫度測量
本實驗利用四線制鉑電阻溫度計測量溫度。先由8840A數字多用表測得電阻值，然後再根據計算公式（或查表）求出溫度值。
2、 流量測量
採用質量法測量。用MP—4000型電子天平稱出取樣流體的質量，根據取樣的間隔時間求出熱媒的質量流量。
3、 溫度與流量的測量范圍
工況 流量G
進水 溫度tg
出水 溫度ta
空氣 溫度ta
標准G kg/h
95±2℃
75±2℃
20±1℃
G kg/h
80±3℃
tc±3℃
20±1℃
G kg/h
65±5℃
tc±5℃
20±1℃
由tg=95±2℃，tg-tc=20±2℃確定流量G，保持不變，分別測出tg=80±3℃、65±5℃相應的tc值。學生進行實驗時，壁面參考點的溫度可不測量。
4、 溫度與流量測量精度
tg、tc、ta ±0.1℃
G ±0.5%
壁面溫度 ±0.2℃
5、 散熱器散熱面積及質量測量
五、實驗步驟
（一）系統啟動前准備工作（由教師完成）
1、安裝散熱器；2、系統充水、排氣；3、配點櫃、控制接通電源；4、儀器儀表的調整。
（二）熱媒（水）循環系統啟動（見圖1.2）
1.開啟循環水泵1、流量計7浮子漂起；
2.啟動低位水箱13和鍋爐14的電熱器5。
（三）檢測小室空調系統啟動（見圖1.1）
1.啟動風箱1及冷卻塔風機16；
2.打開冷凝器11的供水閥14和循環泵13，待冷卻水系統充滿水後關閉閥14，打開冷卻塔補水閥15；
3.開啟製冷機並觀察高、低壓壓力表的指示值；
4.開啟空氣加熱器。
（四）自動控制系統投入
自控系統必須在熱媒系統及檢測小室空調系統正常運行後才能投入。
1、散熱器入口水溫控制
由電子調節器TA—012控制低位水箱13的電加熱器5，及電子調節器TA—092和可控硅電壓調整器ZK—03控制鍋爐14的電加熱器5，實現對入口水溫的控制。
2、檢測小室基準點空氣溫度控制
由XQCJ—400型自動平衡記錄調節儀和可控硅電壓調整器ZK—03等控制送風加熱器了，實現對小室基準點空氣溫度的控制。
（五） 水量控制
靠手動調節閥門實現。
（六） 測量
當系統中溫度、流量達到穩定後便可讀數記錄。每個工況連續讀數1小時，每間隔10分鍾讀一次數。
（七） 停車
正好與啟動系統的順序相反。
1、加熱器控制系統
先停電熱器的控制儀表，後按下有關的控制按扭。
2、檢測小室空調系統
先按下製冷機停止按扭，並隨即關閉製冷機的吸氣閥，待6～10分鍾後，關閉風機及冷卻水系統。
3、按下循環水泵停止按扭。
六、實驗數據整理
（一）
根據測得的數據用*小乘法求（1—1）式中的系數a和b。
（二）求出熱傳系數K的計算式。
（三）求出△t=64.5℃時散熱器金屬熱強度值q。
（四）計算△t=64.5、60.0、55.0℃的散熱量Q，並與有關標准中給出的散熱量進行比較。