Freie und erzwungene Konvektion

wl 440

Funktion

  • Zentraler Bestandteil des Versuchsgerätes ist ein senkrechter Luftkanal, in dem die Konvektionsvorgänge stattfinden. Ein Gebläse saugt am unteren Ende des Kanals Umgebungsluft an und fördert diese durch den Luftkanal.

  • In den Luftkanal können vier verschiedene Heizelemente eingesetzt werden, die ihre Wärme an die Luft übertragen. Die Heizelemente besitzen typische Geometrien wie Rohrbündel, ebene Platte oder Zylinder. Das Versuchsgerät ist so ausgelegt, dass die gesamte eingebrachte Wärme des Heizelements an die Luft übertragen wird.

  • Die Versuche an diesen Heizelementen verdeutlichen, wie sich die Strömungsausbildung auf die Wärmeübertragung auswirkt. Durch Störkörper können die Auswirkungen einer turbulenten Strömung auf die Wärmeübertragung verdeutlicht werden.

Optimale Anströmung der Heizelemente

  • Verwirbelungen in der Anströmung führen zu verbesserter Wärmeableitung in die entfernteren Fluidschichten

Schnelles Erreichen stationärer Zustände

  • spezielle Konstruktion der Heizelemente fördert schnelles Aufheizen

Präzise Messung

  • kontrollierte Mischzone hinter den Heizelementen für eine genaue Messungen der mittleren Lufttemperatur

  • nahezu die gesamte Wärme der Heizelemente wird an die Luft übertragen

Spezifikation

  • Wärmeübertragung im Luftkanal durch erzwungene Konvektion untersuchen

  • freie Konvektion untersuchen

  • Luftkanal mit Axialgebläse

  • 4 Heizelemente mit unterschiedlicher Geometrie

  • stufenlos einstellbare Heizleistung und Gebläseleistung

  • Anzeige von Temperaturen, Heizleistung und Luftgeschwindigkeit in der Software

  • durch integrierte mikroprozessorgesteuerte Instrumentierung werden keine Zusatzgeräte mit fehleranfälliger Verkablung benötigt

  • Funktionen der GUNT-Software: Bedienung, Datenerfassung und Lernsoftware

  • Netzwerkfähigkeit: LAN/WLAN-Anbindung beliebig vieler, externer Arbeitsplätze mit GUNT-Sofware zur Versuchsbeobachtung und Auswertung

  • E-Learning: online Multimedia-Lehrmaterial

Lerninhalte / Übungen

  • freie und erzwungene Konvektion

  • Wärmeübergänge an unterschiedlichen Geometrien berechnen

    • flache Platte

    • Zylinder

    • Rohrbündel

  • experimentelle Bestimmung der Nusseltzahl

  • typische Kenngrößen der Wärmeübertragung berechnen

    • Nusseltzahl

    • Reynolds-Zahl

  • Zusammenhang zwischen Strömungsausbildung und Wärmeübertragung im Versuch untersuchen

  • instationären Vorgang des Aufheizens beschreiben

GUNT-E-Learning

  • multimedialer online Lehrgang, der zeit- und orstunabhängiges Lernen ermöglicht

  • Zugang über Internetbrowser

  • Lernsoftware mit verschiedenen Lernmodulen

  • Grundlagenlehrgang

  • detaillierte themenbezogene Lehrgänge

  • Kontrolle durch gezielte Überprüfung der Lerninhalte

  • Autorensystem mit Editor zur Integration eigener, lokaler Inhalte in die Lernsoftware

Features

  • freie und erzwungene Konvektion am Beispiel verschiedener Heizelemente

  • Netzwerkfähigkeit: Zugriff auf laufende Versuche von beliebig vielen externen Arbeitsplätzen

  • GUNT-Software: Bedienung des Versuchsgerätes, Datenerfassung und Lernsoftware

  • E-Learning: Multimedia-Lehrmaterial online verfügbar

Technische daten

Luftkanal

  • Strömungsquerschnitt: 120x120mm

  • Höhe: ca. 0,6m

Heizelemente, Temperaturbegrenzung: 90°C

Rohrbündel

    • Anzahl der Rohre: 23

    • 1 Rohr beheizt, Position variabel

    • Heizleistung: 20W

    • Wärmeübertragungsfläche: 31,41cm2

Zylinder mit einheitlicher Oberflächentemperatur

    • Heizleistung: 20W

    • Wärmeübertragungsfläche: 111cm2

Platte

    • Heizleistung: 40W

    • Wärmeübertragungsfläche: 2x 100cm2

Zylinder mit Heizfolie zur Untersuchung des lokalen Wärmeübergangs

    • Heizleistung: 40W

    • Wärmeübertragungsfläche: 111cm2

Axialgebläse

  • max. Durchfluss: 500m3/h

  • max. Druckdifferenz: ca. 950Pa

  • Leistungsaufnahme: 90W

Messbereiche

  • Luftgeschwindigkeit: 0…10m/s

  • Temperatur: 4x 0…325°C

  • Heizleistung: 0…50W

230V, 50Hz, 1 Phase

230V, 60Hz, 1 Phase; 120V, 60Hz, 1 Phase

UL/CSA optional

Maße und Gewichte

  • LxBxH: 670x350x880mm

  • Gewicht: ca. 25kg