工程热力学与传热学实验教学解决方案

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技术文章

作者：茂育科教发布时间：2025-11-24 11:25:07

一、设备概述
MYCN-30热工学综合实验装置是严格依据相关课程教学大纲要求研制而成的专业实验设备，可开设热力学基本定律、工质基本热力性质及能量有效转换等多个实验项目。通过实操实验，能帮助学生熟练掌握各类热工参数的测试方法，是动力、机械类相关专业《工程热力学》《传热学》《热工学》等课程以及工程热力学与传热学实验教学解决方案的教学设备。
二、技术性能
输入电压：三相五线AC380V±10% 50Hz
工作环境：温度-5℃～+40℃，相对湿度＜85%（25℃条件下）
设备容量：＜30kVA
三、系统组成
本实验设备核心由实验操作系统、信号采集与测控系统、电气控制系统三大部分构成，各系统分工明确、协同工作，确保实验精准高效开展。
1、实验操作系统
作为实验开展的基础平台，实验操作系统涵盖压缩机制冷循环系统、冷凝管特性测试系统、蒸发管特性测试系统、冷却塔及冷却水循环系统等关键功能模块。为保障实验性能与教学效果，系统配备了谷轮3HP半封闭水冷机组一套、中央空调室内风机盘管一套以及模拟锅炉热水循环系统一套，可满足多场景实验需求。
2、信号采集与测控系统
该系统是实现实验参数精准测量与智能调控的核心，集成多种专业传感与控制设备，具体包括：
绝压传感器：专门用于测量量热器内部以及压缩机吸气口与排气口的压力参数，为系统运行状态分析提供压力依据。
质量流量计：精准测量系统中制冷工质的质量流量，是计算热工性能指标的关键参数来源。
电磁流量计：负责测量系统中冷却水以及冷冻水的流量，确保换热过程相关实验数据的准确性。
风速传感器：实时观测系统中冷却塔进风口、风机盘管出风口的风速，为通风与换热性能分析提供数据支持。
温度变送器：全面监测压缩机吸/排气口、冷却塔进/出水口、冷凝器制冷剂出口等关键节点的温度，构建完整的温度监测网络。
功率控制器：精确控制实验系统中电加热丝的加热功率，为实验提供所需的恒温热水环境。
温度显示仪：实时显示热水箱及量热器内部的温度，同时可输出控制信号，联动调节功率变送器的输出功率，实现温度闭环控制。
电动调节阀：灵活调节系统中冷却水和冷冻水的流量，满足不同实验工况下的流量控制需求。
功率测量仪：实时测量压缩机、量热器加热管及热水箱加热管的运行功率，为能耗分析与效率计算提供精准数据。
3、电气控制系统
作为设备运行的“中枢神经”，电气控制系统承担着设备供电管理、各系统协同调度、运行状态监测及安全保护等重要功能，确保实验装置在安全、稳定的状态下运行，保障实验过程的安全性与可靠性。
四、实验项目
依托本实验装置的完善功能，可开展以下核心实验项目，覆盖热工学多领域知识点：
1.制冷系数测量实验
2.换热器温差传热作功能力损失测定实验
3.冷却塔性能实验
4.蒸发器性能测试实验
5.冷凝器性能测试实验
6.风机盘管空调器制冷量的测试实验

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