HT17X – Trasferimento di calore in stato instazionario

L’apparecchiatura HT17X è costituita da un bagnomaria riscaldato insieme a una serie di provette sagomate strumentate. Ciascuna delle forme incorpora una termocoppia per misurare la temperatura al centro della forma.

Vengono forniti un totale di sei provini sagomati, ovvero tre forme semplici (una lastra rettangolare, un lungo cilindro solido e una sfera solida) ciascuna realizzata in due materiali diversi (ottone e acciaio inox).

Le misurazioni effettuate su una forma in un materiale possono essere utilizzate per confermare la conduttività di una forma simile costruita con un materiale diverso. Per ciascuna forma vengono forniti grafici della temperatura transitoria/flusso di calore.

Una pompa di circolazione montata a fianco della vasca d’acqua aspira l’acqua dalla vasca e la restituisce alla base di un condotto cilindrico verticale, che si trova al centro all’interno della vasca d’acqua. Un supporto garantisce che ciascuna delle forme venga posizionata rapidamente e correttamente all’interno del condotto verticale per effettuare le misurazioni.

Il flusso d’acqua verso l’alto a velocità costante che attraversa la forma garantisce che la caratteristica di trasferimento del calore rimanga costante e garantisce inoltre che l’acqua che circonda la forma rimanga a temperatura costante.

La velocità di ricircolo dell’acqua può essere variata utilizzando il software per regolare la tensione CC sulla pompa o utilizzare il controller PID per raggiungere automaticamente il setpoint della portata. Il portaforma è stato attentamente progettato per eliminare la necessità di toccare la forma mentre la sua temperatura si stabilizza nell’aria, e anche per posizionare accuratamente la forma all’interno del bagnomaria mentre vengono effettuate misurazioni transitorie.

Una termocoppia montata sul portaforma entra in contatto con l’acqua calda nello stesso istante della forma solida e fornisce un dato accurato per le misurazioni di temperatura/tempo.

Un termostato consente di riscaldare l’acqua ad una temperatura predeterminata prima di effettuare le misurazioni. Il grande volume d’acqua nella vasca garantisce che qualsiasi variazione della temperatura dell’acqua, durante la misurazione, sia minima.

Il bagnomaria è riscaldato da un riscaldatore elettrico alimentato dalla rete elettrica e protetto da un dispositivo a corrente differenziale per la sicurezza dell’operatore. Una termocoppia situata nel bagnomaria consente di monitorare la temperatura dell’acqua e di regolarla alla temperatura richiesta.

Sono disponibili soluzioni analitiche per la distribuzione della temperatura e il flusso di calore in funzione del tempo e della posizione per forme solide semplici, che vengono improvvisamente sottoposte a convezione con un fluido a temperatura costante.

Sono fornite forme semplici insieme ad appropriati grafici classici di temperatura transitoria/flusso di calore, che consentono una rapida analisi della risposta dalle misurazioni transitorie effettive. Ciascuna forma viene lasciata stabilizzare a temperatura ambiente e poi immersa improvvisamente in un bagno di acqua calda a temperatura costante.

Il monitoraggio della temperatura al centro della forma consente l’analisi del flusso di calore utilizzando gli appositi grafici di temperatura transitoria/flusso di calore forniti.

Una termocoppia indipendente montata a fianco della sagoma indica la temperatura dell’acqua adiacente alla sagoma e fornisce un dato preciso per la misurazione del tempo trascorso dall’immersione nell’acqua calda.

Capacità sperimentali

Osservare la conduzione del calore in stato instabile al centro di una forma solida, quando viene applicato un cambiamento graduale alla temperatura sulla superficie della forma

Utilizzo di diagrammi analitici di temperatura transitoria/flusso di calore per determinare la conduttività in cilindri con diversa conduttività

Studio dell’effetto della forma, delle dimensioni e delle proprietà dei materiali sul flusso di calore instabile utilizzando diagrammi analitici di temperatura transitoria/flusso di calore

Specifiche per l’ordinazione

L’accessorio Armfield “Unsteady State Heat Transfer”” HT17X è stato progettato per consentire l’esecuzione di esercizi di conduzione del calore in stato stazionario