Описание лабораторной установки. При исследовании гидравлических сопротивлений и теплоотдачи в лабораторных условиях наиболее часто пользуются экспериментальными установками

При исследовании гидравлических сопротивлений и теплоотдачи в лабораторных условиях наиболее часто пользуются экспериментальными установками, в которых рабочим телом является вода. Наряду с этим используют установки, работающие на воздухе, что упрощает проведение опытов и открывает широкие возможности для визуальных исследований потоков.

При исследовании гидравлических сопротивлений в потоках с малыми значениями числа Рейнольдса в экспериментальных установках используют минеральные масла, водоглицериновые смеси и другие жидкости большой вязкости. Применение того или иного теплоносителя влияет на устройство экспериментальной установки и выбор соответствующих измерительных средств.

На рис. 2.4 представлена схема экспериментальной установки, работающей на воде, основными элементами которой являются: два пластинчатых теплообменника 9, 10, емкость 1 с циркуляционной водой подогреваемой тэнами 12 и блоками управления 3, расходомер 4 для горячей воды и ротаметр 8 для холодной, дифманометр 13. Кроме того, для измерения температуры теплоносителей трубопроводы препарированы термопарами, места заделки которых обозначены на схеме точками 11. Емкость 1 снабжена мерным стеклом 2. Оба пластинчатых теплообменника, характеристики которых представлены в таблице 2.3, имеют одинаковую теплопередающую поверхность 0,5 м².

Питание установки горячей водой осуществляется по закрытому циркуляционному контуру забором воды нагретой тэнами из бака, и возвратом ее в этот же бак после прохождения теплообменников. Расход горячей воды измеряется крыльчатым расходомером 4. Циркуляционная вода обеспечивается электроприводным питательным насосом 5, который позволяет подавать воду с тремя фиксированными расходами.

Холодная вода подается из водопроводной сети по открытому циркуляционному циклу, со сбросом в канализацию.

Расход холодной воды регулируется задвижкой 14 и контролируется ротаметром 8.

Потерю напора на преодоление гидравлического сопротивления в теплообменниках измеряют дифманометром 13.

Рисунок 2.4 – Схема установки

Рабочие параметры установки выбраны таким образом, что обеспечивают точность измерения потери напора, не превышающую 1,5 %.

Поскольку работа насоса не некоторых режимах может быть неустойчивой, а также во избежание влияния возможных пульсаций в водопроводной сети, перед вводом воды в теплообменники установлены выравнивающие коллекторы 6.

Температура теплоносителей на входе и выходе из теплообменников контролируется хромель-копелевыми термопарами. Предусмотрено также дублирование показаний термопар с помощью лабораторных термометров.