04级本科毕业设计论文
图4.7 空气加热器稳定时间对比 V=0.25
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? 从总体来看，光管稳定时间与添加了多孔介质之后加热段的稳定时间相差较
大，最大的可达40分钟左右。因为在加热器中加热体占据了较大的空间，如果能减小加热体体积，用更多的空间填充多孔介质，则可能效果更好， ? 随着流速的增加,稳定时间有所缩短.这对指导实践是非常有利的。
光管减小20-30min；多孔介质减小5-10min。可能由于阻力变大的原因使得添加了多孔介质后的稳定时间变化不是很明显。
4．4 平均温升速率分析
由于空气所在加热管中是被连续加热的，由气体状态方程和连续方程可知，气体体积不断膨胀，所以气体在管段的流速是不断加快的。在此试验中为了简化分析，只是按入口段的流速来分析。因此实际的平均温升速率还要更大。
V=0.15平均温升速率(℃/min)32.521.510.501000W1500W光管多孔介质2000W
图4.8 空气加热器温升速率对比 V=0.15
V=0.25平均温升速率(℃/min)2.521.510.501000W1500W光管多孔介质2000W
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图4.9 空气加热器温升速率对比 V=0.25
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由以上两幅图比较可知：
? 随着功率的增加温升速率加大。对于相同的试验段，温升速率基本上与功率是
成直线的关系。
? 流速的增大会增大温升速率。这是由于伴随流量的增大，冷空气与高温电热丝
对流换热所带走的热量增多。但是增大流速后，加热器达到稳定时的出口温度就会降低，所以应该权衡他们之间的关系。
4．5 压差分析
由于试验时间紧迫，本文只对泡沫陶瓷的阻力特性进行了试验研究，其试验结果如下图所示：
泡沫陶瓷压差变化图7060504030201002550100T/℃0.1m/s试验结果表明：
A. 随着流速的增大，泡沫陶瓷的流动阻力明显增大。这是因为泡沫陶瓷的存在使
动压变成了静压。
B. 对同一流速，随着温度的升高，压降升高，说明流动阻力增大。可能是在加热
过程中，空气膨胀，使管中的气流流速增大，造成流动阻力的增大。 C. 由于质量流量计所显示的流量是标准状态下的气体流速，并不能表示气体在通
过加热器时的真正流速。当气体通过加热段后被加热，气体膨胀使得出口的气体流速变大，可能造成压差变大。所以图中所写的流速不是空气真实的流速。
P/Pa1502002500.15m/s0.25m/s
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4．6 试验不足以及进一步的设想
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于本人能力，试验条件和时间的限制等多方面的原因论文在很多方面存在不足，有待于更加深入的研究。
? 因为加热器中的电加热丝在工作时温度很高，所释放的辐射能可能造成热电偶读
数的误差。试验过程中就应为电热丝距离热电偶太近，影响出口温度的准确测量。造成了试验的推延。在做光管试验时合理放置电热丝十分必要，保证其位置不会影响温度测量。在本试验中入口温度总是在升高，我们才处理数据时采用室内空气的温度作为入口温度的值。
? 压力的测量是采用的U型管。由于试验体本身的压差不是很大，使得测量的数据
不是很精确，加之空气又是可压缩的，因此造成压力测量的误差可能较大。 ? 电加热丝占据加热器内部大部空间，造成可填充多也孔介质的空间较小，造成换
热的效果也不是太理想。如果能减小电加热丝的体积，多加入多孔介质，则换热的效果可能会好些。
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