Термодинамика и теплопроводность

Категория:

Учебная лаборатория “Термодинамика и теплопроводность” разработана для средних специальных учебных заведений. 

Состав лаборатории

  1. НТЦ-14.57 “Термодинамика. Обратные термодинамические циклы (устройства)”.
  2. НТЦ-14.61.Б “Дросселирование. Течение газов в суживающем сопле. Течение газа в сопле Лаваля с МПСО”.
  3. НТЦ-14.79.Б “Термодинамические процессы с МПСО”.
  4. НТЦ-18.54 “Исследование тепловых процессов нагрева материалов”.
  5. НТЦ-18.74.Б “Исследование процессов теплопередачи с МПСО”.
  6. НТЦ-22.05.1.Б “Теплотехника и термодинамика”.
  7. НТЦ-22.05.2.Б “Теплотехника жидкости”.

НТЦ-14.57 “Термодинамика. Обратные термодинамические циклы (устройства)”

Лабораторный стенд НТЦ-14.57 “Термодинамика. Обратные термодинамические циклы (устройства)” предназначен для использования в качестве учебного оборудования в высших и средних специальных учебных заведениях при проведении лабораторно-практических занятий.

 

Конструктивно стенд состоит из блока управления и измерения и установки для испытаний.

В корпусе блока управления размещены: часть электрооборудования, электронные платы, лицевая панель и столешница интегрированного рабочего стола.

На лицевой панели блока управления расположены:

  •  сетевой выключатель и сетевой индикатор;
  •  функциональные переключатели;
  •  цифровые индикаторы.

Установка для испытаний представляет собой алюминиевую раму, на которой смонтированы:

  • кондиционер воздуха (инверторная сплит-система);
  • съемный короб (охлаждаемый объем); 
  • преобразователи давления;
  • преобразователи температуры;
  • датчик влажности.

Устройства установки для испытаний (внутренний и наружный блоки сплит-системы) доступны для визуального изучения и обслуживания. Внутренний блок накрывается специальным коробом.

 

К лабораторному стенду прилагается программное и методическое обеспечение: программное обеспечение счётчика электрической энергии и цифровых приборов, комплект методической и технической документации, предназначенный для преподавательского состава.

Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:

  1. Изучение сплит-системы.
  2. Изучение цикла работы холодильной машины.
  3. Теплообмен при конденсации и кипении.
  4. Изучение работы кондиционера.
  5. Изучение работы теплового насоса.

Комплектность:

  • блок управления;
  • установка для испытаний;
  • анемометр;
  • программное обеспечение;
  • паспорт.

НТЦ-14.61.Б “Дросселирование. Течение газов в суживающем сопле. Течение газа в сопле Лаваля с МПСО”

Учебный лабораторный стенд предназначен для изучения и практического освоения методов и средств измерений, применяемых при исследованиях термодинамических и теплообменных процессов в газовых потоках.

Стенд представляет собой универсальную базовую конструкцию с интегрированной измерительной системой, модулем управления и рабочей поверхностью для установки исследуемых блоков.

Конструктивно оборудование состоит из трёх частей:

  • базис-стенд;
  • компрессор;
  • комплект сменных устройств.

В корпусе базис-стенда размещены:

  • блок сетевого ввода с защитой от короткого замыкания и нулевой защитой;
  • блок измерительной системы;
  • блок управления компрессором;
  • измеритель расхода воздуха;
  • датчик температуры окружающей среды;
  • датчики давления.

Лицевая панель блока выполнена из композитного материала. Изображение на лицевой панели устойчиво к механическим и иным воздействиям, и нанесено методом ультрафиолетовой печати. На лицевых панелях блоков базис-стенда расположены:

  • органы управления питанием стенда;
  • органы управления исполнительными механизмами;
  • разъёмы для подключения измерительных цепей сменных модулей;
  • USB-разъём для подключения измерительной системы к ПК.

Монтажное поле позволяет производить быструю замену исследуемых сменных модулей. На монтажном поле расположены:

  • регулятор входного давления;
  • манометр входного давления.

Выход регулятора давления с помощью быстроразъёмного соединения позволяет осуществлять быстрое подключение исследуемых модулей без специальных инструментов.

Стенд комплектуется программным обеспечением «PDInd-14.61», которое представляет собой интерактивное Windows-приложение. Подключение стенда к ПК осуществляется через USB-порт. После запуска программное обеспечение автоматически проверяет подключение и устанавливает связь со стендом.

Во время работы программного обеспечения на экране компьютера в режиме реального времени отображаются измеряемые величины, позволяя автоматизировать процесс регистрации данных. Для каждой работы разработан свой профиль индикации, отображающий только используемые в работе величины. В программном обеспечении реализована возможность копирования либо сохранения в выбранный файл полученных данных для дальнейшего построения графиков зависимостей величин в программах Microsoft Office Word или Microsoft Office Excel.

Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:

  1. Определение поля скоростей закрученного потока воздуха.
  2. Течение воздуха в суживающемся сопле.
  3. Течение воздуха в сопле Лаваля.
  4. Дросселирование воздуха.

Комплектность:

  • воздушный компрессор – 1 шт.;
  • стенд – 1 шт.;
  • комплект сменных модулей – 1 компл.;
  • стойка для хранения сменных модулей – 1 шт.;
  • дата-кабель для подключения сменных модулей – 1 шт.;
  • кабель АМ-ВМ USB 2.0- 1 шт.;
  • компакт-диск с сопроводительной документацией и программным обеспечением – 1 шт.;
  • паспорт – 1 шт.

НТЦ-14.79.Б “Термодинамические процессы с МПСО”

Лабораторный стенд НТЦ-14.79.Б “Термодинамические процессы с МПСО” предназначен для исследования термодинамических процессов в высших и средних специальных учебных заведениях при проведении лабораторно-практических занятий.

Конструктивно стенд представляет собой основание с интегрированной столешницей рабочего стола. Внутри корпуса стенда размещены электронные измерительные устройства и прочее электрооборудование. На основании (стенде) смонтированы:

  • интегрированная столешница;
  • вертикальное рабочее поле с сеткой отверстий для быстрого монтажа навесных устройств;
  • рабочая панель с органами управления и устройствами индикации;
  • к стенду подключается внешний источник сжатого воздуха (компрессор).

Навесное устройство представляет собой пневматический цилиндр двустороннего действия, установленный на раме. На пневматическом цилиндре смонтирована система подачи и сброса воздуха, а также бандажный нагревательный элемент. Измерительная система стенда позволяет измерять давление и температуру в полости пневматического цилиндра, атмосферное давление и температуру.

Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:

  1. Исследование изотермического процесса.
  2. Исследование адиабатного процесса.
  3. Исследование изобарного процесса.
  4. Исследование изохорного процесса.

Комплектность:

  • Стенд – 1 шт.
  • Навесное устройство – 1 шт.
  • Воздушный компрессор – 1 шт.
  • Соединительные шланги – 1 компл.
  • Диск CD-R с документацией – 1 шт.
  • Паспорт – 1 шт.

НТЦ-18.54 “Исследование тепловых процессов нагрева материалов”

Учебный лабораторный стенд предназначен для проведения лабораторных работ по курсу «Теория нагрева и теплопередачи» в средних специальных и высших учебных заведениях.

Конструктивно стенд состоит из корпуса, в который установлена часть электрооборудования, электронные платы, лицевая панель и столешница интегрированного рабочего стола. На отдельном передвижном приставном столике установлена высокотемпературная электропечь со встроенным терморегулятором.

В корпусе стенда размещены:

  • понижающий трансформатор питания;
  • блок питания +12 В 0,5 А, +5 В 0,5 А;
  • плата цифрового записывающего милливольтметра-секундомера.

На лицевой панели изображена электрическая схема лабораторной установки.

На панели установлены:

  • блок автоматических выключателей;
  • однофазный счетчик электроэнергии;
  • индикаторы и органы управления запоминающего милливольтметра-секундомера;
  • разъем интерфейса RS-485 от счетчика электроэнергии и запоминающего милливольтметра-секундомера;
  • разъем сигнального кабеля от печи;
  • розетка подключения силового питания печи.

Измерения фиксируются по показаниям цифровых индикаторов милливольтметра-секундомера, собственных индикаторов счетчика электроэнергии и терморегулятора.

К лабораторному стенду прилагается программное и методическое обеспечение:

  • программное обеспечение цифровых измерительных приборов;
  • программное обеспечение счетчика электроэнергии;
  • комплект методической и технической документации, предназначенный для преподавательского состава.

Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:

  1. Исследование характеристики термо-ЭДС термопары.
  2. Исследование энергетических характеристик незагруженной печи.
  3. Исследование энергетических характеристик загруженной печи.
  4. Исследование свойств различных материалов.
  5. Определение температуры размягчения различных материалов.

Комплектность:

  • лабораторный стенд;
  • паспорт;
  • программное обеспечение.

НТЦ-18.74.Б “Исследование процессов теплопередачи с МПСО”

Учебный лабораторный стенд предназначен для проведения лабораторных работ по дисциплине: “Теория нагрева и теплопередачи”, “Теория теплопроводности” и др. в средних специальных и высших учебных заведениях.

Конструктивно стенд состоит из корпуса, в который установлено электрооборудование, лицевой панели и столешницы интегрированного рабочего стола и четырех сменных исследуемых модулей. На лицевую перфорированную стальную панель стенда устанавливаются сменные исследуемые модули с нагревательными элементами и датчиками температуры.

Сменные исследуемые модули НТЦ-18.74/01 (изготовлен из стальной трубы с заполнением минеральной ватой) и НТЦ-18.74/02 (изготовлен из стальной трубы с заполнением гипсом) предназначены для поочередного применения при проведении лабораторных работ №1 и №2.

Сменный исследуемый модуль НТЦ-18.74/03 предназначен для проведения лабораторных работ №3 и №4. Имеет возможность горизонтального и вертикального крепления. Так же сменный модуль НТЦ-18.74/03 применяется поочередно с модулем НТЦ-18.74/04 (изготовлен из медной трубы с заполнением дробью) при проведении лабораторных работ №5 и №6.

В корпусе стенда размещены:

  • восемь цифровых измерителей температуры;
  • многоотводный ступенчатый ЛАТР;
  • понижающий трансформатор.

На панели установлены сетевой выключатель и светодиодная индикация включения питания, сетевые предохранители, цифровой ваттметр, коммутационная аппаратура включения и управления ЛАТРом, позволяющая изменять интенсивность нагрева ТЭНов при проведении лабораторной работы. Измерители температуры имеют USB-интерфейс для подключения к компьютеру. Цифровые приборы обеспечивают измерение электрической активной мощности с точностью не ниже класса 1.

К лабораторному стенду прилагается программное и методическое обеспечение: комплект методической и технической документации, предназначенный для преподавательского состава.

Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:

  1. Определение коэффициента теплопроводности различных строительных материалов (модуль НТЦ-18.74/01).
  2. Зависимость коэффициента теплопроводности строительного материала от температуры (модуль НТЦ-18.74/02).
  3. Исследование коэффициента теплоотдачи от горизонтальной трубы (модуль НТЦ-18.74/03).
  4. Исследование коэффициента теплоотдачи от вертикальной трубы (модуль НТЦ-18.74/03).
  5. Определение степени черноты и коэффициента излучения поверхности двух различных материалов (модуль НТЦ-18.74/04).
  6. Определение зависимости степени черноты поверхности от температуры (модуль НТЦ-18.74/04).

Комплектность:

  • лабораторный стенд;
  • паспорт;
  • набор сменных исследуемых модулей.

НТЦ-22.05.1.Б “Теплотехника и термодинамика”

Учебный лабораторный стенд НТЦ-22.05.1.Б “Теплотехника и термодинамика” представляет собой универсальную базовую конструкцию с интегрированной измерительной системой, модулем управления и рабочей поверхностью для установки исследуемых блоков.

Конструктивно учебный стенд состоит из корпуса, в котором установлено электрооборудование и электронные платы, лицевой панели и столешницы интегрированного рабочего стола.

В корпусе размещены:

  • блок сетевого ввода с защитой от короткого замыкания и нулевой защитой;
  • измерительная система;
  • регулятор напряжения (плавная регулировка, защита от перегрузки и к. з.);
  • накопители горячей и холодной воды с автоматической стабилизацией заданной температуры;
  • циркуляционные насосы;
  • вакуум-насос;
  • компрессор;
  • датчик температуры окружающей среды;
  • датчик атмосферного давления;
  • электромагнитные клапаны для переключения направления потока жидкости.

На лицевой панели расположены:

  • органы управления питанием стенда;
  • органы управления исполнительными механизмами;
  • разъёмы для подключения измерительных цепей сменных модулей;
  • разъём для подключения силовых цепей сменных модулей;
  • разъём для подключения измерительных и силовых цепей сменных модулей;
  • USB-разъём для подключения измерительной системы к ПК;
  • монтажное поле для установки исследуемых устройств.

Монтажное поле позволяет производить быструю замену исследуемых сменных модулей без специальных инструментов и имеет достаточную прочность для их фиксации. На монтажном поле расположены:

  • регулятор расхода горячей воды;
  • регулятор расхода холодной воды;
  • регулятор давления;
  • выходы циркуляционных насосов;
  • выход вакуум-насоса;
  • выход компрессора.

Выходы циркуляционных насосов, вакуум-насоса и компрессора являются быстроразъёмными.

Система измерений включает в себя следующие датчики:

  • датчики температуры (11 шт.);
  • датчики давления (в том числе дифференциальные, 4 шт.);
  • измеритель теплового потока (1 шт.);
  • расходомеры жидкости (2 шт.);
  • расходомер воздуха (1 шт.);
  • измеритель электрической мощности (1 шт.).

Характеристики системы измерений:

  • точность измерения температуры – 0.5 ◦С;
  • точность измерения электрической мощности – 0.5Вт;
  • точность прочих измерений – 2%.

Система измерений обеспечивает стабилизацию температур горячей и холодной воды в накопительных баках. Имеется возможность подключения к ПК через USB-разъём для передачи всей информации.

К лабораторному оборудованию прилагается программное и методическое обеспечение.

Программа обеспечивает:

  • автоматическое установление связи со стендом при его подключении к ПК;
  • визуальное представление требуемых данных на экране ПК в режиме реального времени;
  • группировку отображаемых данных в зависимости от выполняемой работы, сокрытие лишних данных;
  • автоматизацию процесса регистрации получаемых данных с занесением данных в таблицу;
  • возможность копировать либо сохранять данные для последующей обработки.

Учебный лабораторный стенд позволяет проводить следующие эксперименты:
1. Исследование теплопроводности материалов методом пластины (модуль НТЦ-22.05.1/1).
2. Исследование теплопередачи при естественной конвекции воздуха около горизонтального цилиндра (модуль НТЦ-22.05.1/3).
3. Исследование теплопередачи при естественной конвекции воздуха около вертикального цилиндра (модуль НТЦ-22.05.1/3).
4. Исследование теплопередачи при вынужденном движении воздуха в трубе (модуль НТЦ-22.05.1/4).
5. Изучение процесса адиабатного истечения газа через суживающееся сопло (модуль НТЦ-22.05.1/5).
6. Определение коэффициента излучения электропроводящих материалов калориметрическим методом (модуль НТЦ-22.05.1/6).
7. Исследование теплового процесса в теплообменном аппарате типа “труба в трубе” (модуль НТЦ-22.05.1/7). Дополнительные  модули (не входят в комплект поставки): 8. Определение коэффициента вязкости воздуха (модуль НТЦ-22.05.1/8).
9. Определение отношения теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме (модуль НТЦ-22.05.1/9).
10. Изучение технического теплообменника (модуль НТЦ-22.05.2/2).

Комплектность:

  • учебный лабораторный стенд НТЦ-22.05.1.Б “Теплотехника и термодинамика”;
  • комплект сменных модулей;
  • кабель AM-BM USB 2.0;
  • диск CD-R с сопроводительной документацией.

НТЦ-22.05.2.Б “Теплотехника жидкости”

Учебный лабораторный стенд НТЦ-22.05.2.Б “Теплотехника жидкости” предназначен для использования в качестве учебного оборудования в высших и средних специальных учебных заведениях при проведении лабораторно-практических занятий и позволяет исследовать процессы теплообмена при движении жидкости в трубе или теплообменнике.

Конструктивно стенд состоит из корпуса, в котором установлено электрооборудование и электронные платы, лицевой панели и столешницы интегрированного рабочего стола.
 
В корпусе стенда размещены:
  • блок питания +24 В; +12 В; +5 В;
  • измерительная система;
  • накопители горячей и холодной воды с автоматической стабилизацией заданной температуры (2шт.);
  • циркуляционные насосы (2 шт.);
  • электромагнитные клапаны для переключения направления потока жидкости.
На лицевой панели стенда расположены:
  • органы управления исполнительными механизмами;
  • индикаторы измерительной системы (6 шт.);
  • монтажное поле для установки исследуемых устройств (780×600 мм).
Система измерения включает в себя следующие датчики:
  • датчики температуры (4 шт.);
  • расходомеры жидкости (2 шт.).
К лабораторному стенду прилагается программное и методическое обеспечение:
  • комплект методической и технической документации, предназначенный для преподавательского состава.
  • программа тестирования студента для допуска к лабораторным работам. В процессе тестирования проверяются как теоретические знания, так и знание содержания выполняемой лабораторной работы. В результате тестирования студент получает оценку знаний.
Лабораторный стенд позволяет проводить следующие эксперименты:
  1. Изучение теплопередачи при движении жидкости в трубе (модуль НТЦ-22.05.2/1).
  2. Изучение теплообменника типа “труба в трубе” (модуль НТЦ-22.05.2/1).
  3. Исследование работы теплообменного аппарата при параллельном токе и противотоке (модуль НТЦ-22.05.2/1).
  4. Изучение технического теплообменника (модуль НТЦ-22.05.2/2).

Комплектность:

  • лабораторный стенд НТЦ-22.05.2.Б “Теплотехника жидкости”;
  • сменные исследуемые модули в количестве 2 шт;
  • диск CD-R с сопроводительной документацией;
  • паспорт.