TD1 Wärmeübertragungsgerät mit erzwungener Konvektion für den thermischen Unterricht
ERZWUNGENE KONVEKTION WÄRMEÜBERTRAGUNG
Grundlegende Kenntnisse der Wärmeübertragungstheorie durch erzwungene Konvektion sind in vielen technischen Bereichen wertvoll, insbesondere in der Konstruktion von Wärmetauschern. Das Wärmeübertragungsgerät mit erzwungener Konvektion ermöglicht es den Schülern, die Theorie und die zugehörigen Formeln im Zusammenhang mit der erzwungenen Konvektion in Rohren zu untersuchen.
Es ist ein Rahmen, der einen motorgetriebenen Lüfter, Rohrleitungen und Instrumententafel hält. Es hat auch eine große Arbeitsfläche für den Komfort der Schüler.
Der Lüfter läuft mit konstanter Drehzahl und saugt Luft durch ein Regelventil an. Die Luft bewegt sich dann in ein u-förmiges Rohr. Eine Blende im Rohr ist mit einem Manometer auf der Instrumententafel verbunden, um die Luftströmungsrate zu messen. Ein größeres Manometer auf der Instrumententafel misst den Lüfterdruckabfall.
Das u-förmige Rohr ist mit einem isolierten und elektrisch beheizten „Testrohr“ aus Kupfer mit kleinerem Durchmesser verbunden. Die Schüler steuern die Leistungsaufnahme der Testrohrheizung mit einem Stelltransformator, während sie die Leistung mithilfe von Instrumenten auf dem Panel notieren. Das Testrohr entlädt sich in die Atmosphäre.
Druckabgriffe an jedem Ende des Testrohrs sind mit einem Manometer auf der Instrumententafel verbunden, um den Druckabfall auf der Testlänge zu messen. Ein Thermometer misst die Lufttemperatur am Einlass zum Prüfrohr. Thermoelemente messen die Temperatur an verschiedenen Stellen entlang der Prüfrohrwand. Weitere Thermoelemente messen die Temperatur an verschiedenen Stellen innerhalb der Prüfrohrisolierung. Die Schüler verwenden eine digitale Anzeige auf der Instrumententafel, um die Temperaturwerte der Thermoelemente anzuzeigen.
Um eine Überhitzung zu vermeiden, verhindern ein Motorstarter, ein Trennschalter und eine Sicherheitsverriegelung, dass die Heizung funktioniert, wenn kein ausreichender Luftstrom vorhanden ist.
Die Instrumententafel umfasst auch ein Manometer, das mit einer Pitot-Rohr-Traversenbaugruppe verbunden ist, um das Geschwindigkeitsprofil über das Testrohr zu messen.
LERNERFOLGE
• Herleitung des Wertes der Nusselt-Zahl (Nu) und Vergleich mit empirischer Formel
• Berechnung des lokalen Wärmedurchgangskoeffizienten (h)
• Bestimmung der Stanton-Zahl (St)
• Berechnung des Reibungsfaktors (f) und Vergleich mit Erfahrungswert
• Bestimmung der Gültigkeit der Reynolds-Analogie für Luft
login 
untersuchung.
