TW-RG726强迫对流空气横掠平板放热系数测试装置
探索热工奥秘：TW-RG726强迫对流空气横掠平板放热系数测试装置教学实践
在职业教育的热工实验室里，有一台能让学生“看见”热量传递的神奇设备。
在热工实验室中，TW-RG726强迫对流空气横掠平板放热系数测试装置作为我们职业院校热工类课程的重要教学设备，始终占据着核心地位。这套装置不仅能够帮助学生直观理解对流换热原理，还能培养他们的实验操作能力和数据分析能力。
作为从事热工教学多年的教师，我深刻体会到理论与实践结合在职业教育中的重要性，今天我就为大家详细介绍这款装置的教学应用。
01 设备功能与教学价值
TW-RG726强迫对流空气横掠平板放热系数测试装置是专为职业院校热工实验教学而设计的设备，其在教学中的主要功能体现在两个方面：
一是测定空气横向流过平板壁面时的平均放热系数，二是根据对强迫对流放热的相似分析，将实验数据整理成准则方程式。
与简单的演示仪器不同，这款装置能够让学生通过亲手操作、数据采集和分析过程，深入理解对流换热机理。
在职业技术教育中，我们注重学生实践能力的培养，而这类测试装置正好能够让学生将书本上的理论知识与实际现象联系起来，加深对热工原理的理解。
02 设备结构与技术特点
该装置主要由有机玻璃风洞、电加热紫铜平板试件、风机系统、测量系统和控制系统组成。
其核心部件是一个电镀紫铜平板试件，规格为δ=0.1mm，长度280mm，宽度190mm，表面黑度ε=0.2，导热系数λ=15（W/m℃）。
平板内部装有云母片缠绕加热丝组成的加热器，加热功率可达500W。平板试件上装有6-8支温度传感器，以测定其表面平均温度。
装置采用多翼式低噪音风机，全压450-350Pa，风量1300-3300m³/h，功率750W，确保产生稳定的横掠气流。
有机玻璃风洞的设计使得学生能够清晰观察整个实验过程，增强了教学的直观性。
测量系统包括数显电压表、电流表、空气差压传感器和温度测量仪表，所有测试数据由7寸嵌入式一体化触摸屏同屏显示，便于学生观察和分析数据变化。
03 实验操作与教学方法
在教学过程中，我通常将实验分为四个阶段：
第一阶段是实验前准备。学生需要检查设备各部件是否完好，连接线路是否正确，确保风门处于关闭状态。这一环节培养了学生严谨的工作态度和实验安全意识。
第二阶段是参数测量。启动风机和加热系统后，学生需要调节风门开度，在不同风速下测量平板内电加热器的电流、电压，平板壁面周围空气温度以及平板表面温度。
第三阶段是数据记录与处理。学生记录不同工况下的测量数据，根据公式计算放热系数，并整理出准则方程式。这一过程训练了学生的数据分析和处理能力。
第四阶段是结果分析与讨论。引导学生比较实验结果与理论值的差异，分析产生差异的原因，加深对强迫对流换热机理的理解。
04 教学注意事项
根据多年教学经验，我总结出以下教学注意事项：
安全永远是第一位的。必须提醒学生设备使用AC220V电源，功率较大，操作时需特别注意用电安全。加热后的平板表面温度较高，避免直接触摸以防烫伤。
数据测量的准确性直接影响实验结果。要指导学生正确使用毕托管和差压传感器测量风速，以及正确读取温度数据。
为了帮助学生更好地理解实验原理，我会让学生先观察现象，再分析数据，最后总结规律。这种归纳式的教学方法在实践中效果显著。
团队协作在实验过程中也至关重要，我会将学生分组，让每位成员都参与操作、记录和分析等环节，培养他们的协作精神。
05 拓展实验与创新应用
在完成基础实验后，TW-RG726装置还可用于开展拓展性实验，如：
不同风速对放热系数影响的研究，通过调节风门开度，改变横掠平板的气流速度，探究放热系数的变化规律。
平板表面状况对换热效果的影响，通过改变平板表面特性（如增加粗糙度），研究其对放热系数的影响。
这些拓展实验能够激发学生的创新思维和科研兴趣，为有志于深造的学生提供更多的实践机会。
在实际教学中，我常常看到学生们在成功完成实验后眼中闪烁的兴奋光芒。那一刻，他们不仅理解了“努塞尔特数”、“雷诺数”这些抽象概念，更亲手触摸到了科学原理的真实存在。
这种理论与实践的结合，正是我们职业教育的精髓所在。
未来，我将继续探索更多基于TW-RG726测试装置的创新教学方法，让热工课程变得更加生动有趣，更有成效。
因为我知道，今天在这些实验设备前忙碌的年轻身影，明天将成为我国能源动力行业的技术骨干。
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