[實(shí)用新型]測(cè)量強(qiáng)迫對(duì)流加熱棒簇努塞爾數(shù)的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820279084.0
• 申請(qǐng)日: 2018-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN207798720U
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程向明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N25/48
• 分類號(hào): G01N25/48
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

本實(shí)用新型提供一種測(cè)量強(qiáng)迫對(duì)流加熱棒簇努塞爾數(shù)的裝置，其包括，根據(jù)氣流流動(dòng)方向從左向右依次包括：減小氣流從外界進(jìn)入裝置后產(chǎn)生漩渦的進(jìn)氣導(dǎo)風(fēng)段、穩(wěn)定從所述進(jìn)氣導(dǎo)風(fēng)段流出氣流的穩(wěn)定氣流段、測(cè)量從所述穩(wěn)定氣流段流出氣流質(zhì)量流量的質(zhì)量流量測(cè)量段、加熱從所述質(zhì)量流量測(cè)量段流出氣流并測(cè)量加熱前后氣流溫度的溫度測(cè)量段及將從所述溫度測(cè)量段流出氣流平穩(wěn)導(dǎo)出至外界的出氣導(dǎo)風(fēng)段。通過本實(shí)用新型提供的測(cè)量強(qiáng)迫對(duì)流加熱棒簇努塞爾數(shù)的裝置不但實(shí)現(xiàn)了在準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)下測(cè)量努塞爾數(shù)的目的，而且便于快速計(jì)算對(duì)流換熱系數(shù)、不使用蒸汽加熱、熱阻較小、換熱狀態(tài)穩(wěn)定且測(cè)量精確。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量裝置，特別涉及一種測(cè)量強(qiáng)迫對(duì)流加熱棒簇努塞爾數(shù)的裝置。

背景技術(shù)

在傳熱學(xué)的教學(xué)和學(xué)習(xí)中，無量綱的準(zhǔn)則數(shù)和準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式是本科甚至研究生學(xué)習(xí)階段的重點(diǎn)和難點(diǎn)，努塞爾數(shù)(Nu數(shù))是傳熱學(xué)中的無量綱準(zhǔn)則數(shù)，物理意義為是表示對(duì)流換熱強(qiáng)烈程度的一個(gè)準(zhǔn)數(shù)，又表示流體層流底層的導(dǎo)熱阻力與對(duì)流傳熱阻力的比。

在計(jì)算努塞爾數(shù)(Nu數(shù))的過程中，需要計(jì)算對(duì)流換熱系數(shù)(α數(shù))，而直接計(jì)算對(duì)流換熱系數(shù)十分麻煩并且誤差較大；而且現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量努塞爾數(shù)(Nu數(shù))是采用蒸汽加熱空心肋片管簇，通過肋片管向空氣中散熱測(cè)量強(qiáng)迫對(duì)流加熱棒簇努塞爾數(shù)(Nu數(shù))，這種裝置有以下缺點(diǎn)：1、很難達(dá)到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)，測(cè)量過程空氣換熱狀態(tài)不穩(wěn)定；2、蒸汽加熱有一定的滯后性；3、空心肋片管加熱空氣時(shí)熱阻較大。因此采用蒸汽加熱空心肋片管簇的測(cè)量裝置對(duì)流換熱系數(shù)(α數(shù))影響因素過多，不易進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。

綜上所述，一種便于快速計(jì)算對(duì)流換熱系數(shù)、不使用蒸汽加熱、熱阻較小、換熱狀態(tài)穩(wěn)定且測(cè)量精確的測(cè)量努塞爾數(shù)裝置亟待開發(fā)。

實(shí)用新型內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種便于快速計(jì)算對(duì)流換熱系數(shù)、不使用蒸汽加熱、熱阻較小、換熱狀態(tài)穩(wěn)定且測(cè)量精確的測(cè)量努塞爾數(shù)裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種測(cè)量強(qiáng)迫對(duì)流加熱棒簇努塞爾數(shù)的裝置根據(jù)氣流流動(dòng)方向從左向右依次包括：減小氣流從外界進(jìn)入裝置后產(chǎn)生漩渦的進(jìn)氣導(dǎo) 100、穩(wěn)定從所述進(jìn)氣導(dǎo)風(fēng)段100流出氣流的穩(wěn)定氣流段200、測(cè)量從所述穩(wěn)定氣流段200流出氣流質(zhì)量流量的質(zhì)量流量測(cè)量段300、加熱從所述質(zhì)量流量測(cè)量段300流出氣流并測(cè)量加熱前后氣流溫度的溫度測(cè)量段400及將從所述溫度測(cè)量段400流出氣流平穩(wěn)導(dǎo)出至外界的出氣導(dǎo)風(fēng)段500；

其中，迫使氣流在裝置內(nèi)部快速流動(dòng)的風(fēng)機(jī)600設(shè)于所述進(jìn)氣導(dǎo)風(fēng)段進(jìn)風(fēng)處或所述出氣導(dǎo)風(fēng)段出風(fēng)處；所述進(jìn)氣導(dǎo)風(fēng)段100、所述穩(wěn)定氣流段200、所述質(zhì)量流量測(cè)量段300、所述溫度測(cè)量段400及所述出氣導(dǎo)風(fēng)段500的長(zhǎng)度比為1:3:4:3:2～1:8:10:8:6。

優(yōu)選的，所述穩(wěn)定氣流段200上設(shè)有一測(cè)量其內(nèi)氣流溫度的穩(wěn)定段溫度探頭201，所述穩(wěn)定段溫度探頭201與穩(wěn)定段溫度計(jì)電連接；所述質(zhì)量流量測(cè)量段300上設(shè)有測(cè)量其內(nèi)氣流壓力的壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)；所述溫度測(cè)量段400設(shè)有加熱其內(nèi)氣流的加熱機(jī)構(gòu)及測(cè)量其內(nèi)氣流溫度的溫度測(cè)量機(jī)構(gòu)；在所述穩(wěn)定氣流段200、所述質(zhì)量流量測(cè)量段300、所述溫度測(cè)量段400 及所述出氣導(dǎo)風(fēng)段500外壁均覆有絕熱材料。

優(yōu)選的，所述進(jìn)氣導(dǎo)風(fēng)段100為喇叭漸縮流線型，進(jìn)氣導(dǎo)風(fēng)段出口處圓弧的切線與水平方向夾角為30～50°。

優(yōu)選的，所述質(zhì)量流量測(cè)量段300從左向右依次包括圓筒段301、喇叭形漸縮段302及喇叭形漸擴(kuò)段303；所述圓筒段301的長(zhǎng)度與直徑的比為1：1～1：2；喇叭形漸縮段入口處與其出口處的直徑比為3：1～4：1；所述壓力測(cè)量機(jī)構(gòu)包括設(shè)于圓筒段301上的第一壓力探頭304及設(shè)于喇叭形漸縮段302與喇叭形漸擴(kuò)段303銜接處的第二壓力探頭305；所述第一壓力探頭304、所述第二壓力探頭305分別與第一壓力計(jì)、第二壓力計(jì)電連接。