Учебная лаборатория “Термодинамика и теплопроводность” разработана для средних специальных учебных заведений.
Состав лаборатории
- НТЦ-14.57 “Термодинамика. Обратные термодинамические циклы (устройства)”.
- НТЦ-14.61.Б “Дросселирование. Течение газов в суживающем сопле. Течение газа в сопле Лаваля с МПСО”.
- НТЦ-14.79.Б “Термодинамические процессы с МПСО”.
- НТЦ-18.54 “Исследование тепловых процессов нагрева материалов”.
- НТЦ-18.74.Б “Исследование процессов теплопередачи с МПСО”.
- НТЦ-22.05.1.Б “Теплотехника и термодинамика”.
- НТЦ-22.05.2.Б “Теплотехника жидкости”.
НТЦ-14.57 “Термодинамика. Обратные термодинамические циклы (устройства)”
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.
Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:
- Изучение сплит-системы.
- Изучение цикла работы холодильной машины.
- Теплообмен при конденсации и кипении.
- Изучение работы кондиционера.
- 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.
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:
- Определение поля скоростей закрученного потока воздуха.
- Течение воздуха в суживающемся сопле.
- Течение воздуха в сопле Лаваля.
- 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”
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:
- Исследование изотермического процесса.
- Исследование адиабатного процесса.
- Исследование изобарного процесса.
- 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”
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:
- Исследование характеристики термо-ЭДС термопары.
- Исследование энергетических характеристик незагруженной печи.
- Исследование энергетических характеристик загруженной печи.
- Исследование свойств различных материалов.
- Определение температуры размягчения различных материалов.
Комплектность:
- лабораторный стенд;
- паспорт;
- программное обеспечение.
НТЦ-18.74.Б “Исследование процессов теплопередачи с МПСО”
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:
- Определение коэффициента теплопроводности различных строительных материалов (модуль НТЦ-18.74/01).
- Зависимость коэффициента теплопроводности строительного материала от температуры (модуль НТЦ-18.74/02).
- Исследование коэффициента теплоотдачи от горизонтальной трубы (модуль НТЦ-18.74/03).
- Исследование коэффициента теплоотдачи от вертикальной трубы (модуль НТЦ-18.74/03).
- Определение степени черноты и коэффициента излучения поверхности двух различных материалов (модуль НТЦ-18.74/04).
- 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”
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;
- сопроводительные материалы в электронном виде.
НТЦ-22.05.2.Б “Теплотехника жидкости”
- 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.
- органы управления исполнительными механизмами;
- индикаторы измерительной системы (6 шт.);
- монтажное поле для установки исследуемых устройств (780×600 мм).
- датчики температуры (4 шт.);
- расходомеры жидкости (2 шт.).
- 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.
- Изучение теплопередачи при движении жидкости в трубе (модуль НТЦ-22.05.2/1).
- Изучение теплообменника типа “труба в трубе” (модуль НТЦ-22.05.2/1).
- Исследование работы теплообменного аппарата при параллельном токе и противотоке (модуль НТЦ-22.05.2/1).
- 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;
- сопроводительные материалы в электронном виде;
- паспорт.