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