Équipement didactique thermique d'échangeur de chaleur à flux croisés

Équipement didactique thermique pour échangeur de chaleur à flux croisés TE93

ÉCHANGEUR DE CHALEUR CROISÉ
Pour des études approfondies sur les principes et les performances des échangeurs de chaleur. L'équipement permet aux étudiants d'évaluer rapidement les taux de transfert de chaleur par convection forcée. Ils surveillent la vitesse de refroidissement d'un corps de capacité thermique connue dans un flux d'air.
L'appareil est monté sur banc. Il s'agit d'une soufflerie horizontale avec un cône de contraction, une section de travail, un diffuseur, un ventilateur à vitesse constante et un échappement avec silencieux. Une vanne à tiroir variable contrôle le débit d'air. La section de travail comprend une série de tiges disposées en matrice et perpendiculairement à la direction du flux d'air. Pour faire des expériences, les élèves peuvent retirer n'importe laquelle de ces tiges et la remplacer par un élément cylindrique en cuivre. L'élément en cuivre a une capacité thermique connue et comprend un thermocouple intégré. Les élèves insèrent l'élément, qui a été préchauffé à une température spécifique, dans la section de travail à une vitesse d'air connue. Ils mesurent le temps mis par la température pour chuter et déterminent le taux de transfert de chaleur.
Un deuxième thermocouple à l'entrée de la soufflerie mesure la température de l'air entrant dans l'échangeur de chaleur. La base de la section de travail comprend deux prises de pression statique : une avant les tiges et une après. Ceux-ci permettent aux étudiants de mesurer la différence de pression statique à travers les tiges. Une traverse Pitot peut mesurer la vitesse de l'air à n'importe quel point vertical de la section de travail, avant ou après les tiges.

L'équipement comprend une unité d'instrumentation séparée. L'unité d'instrumentation dispose de deux entrées pour les thermocouples et de deux paires de raccords rapides pour le raccordement aux prises de pression. Il comprend également une source de chaleur contrôlée pour l'élément en cuivre.
Un affichage numérique à l'avant de l'unité d'instrumentation permet aux étudiants de visualiser toutes les données expérimentales. De plus, l'équipement est entièrement compatible avec le système d'acquisition de données polyvalent (VDAS®) et peut se connecter rapidement et facilement à une unité d'interface de banc (VDAS-B non inclus). L'utilisation de VDAS® permet une capture, une surveillance, un affichage, un calcul et une représentation graphique précis en temps réel de tous les paramètres pertinents sur un ordinateur.
RÉSULTATS D'APPRENTISSAGE
• Détermination des pertes de charge créées par les cannes d'échange thermique et création d'un abaque de perte de charge en fonction de la pression amont.
• Calcul de la vitesse d'entrée et de la vitesse moyenne à travers les crayons.
• Déterminer la vitesse à laquelle le crayon chauffé se refroidit, au sein d'un banc de crayons et par lui-même.
• Tracer des « courbes de refroidissement » et les utiliser pour trouver le coefficient de transfert de chaleur (h) pour la tige chauffée à différentes positions dans l'échangeur de chaleur.
• Détermination de la répartition des vitesses (profil) en aval des crayons.
• Conversion des résultats en valeurs sans dimension (généralement à l'aide des équations de Nusselt, Prandtl et Reynolds).
• Comparer les résultats et produire des courbes de coefficient de transfert de chaleur.