AFT084 جهاز تدريب على عملية التكثيف - معدات مختبرات حرارية - معدات تعليمية وتدريبية1. الوصف
يتشكل التكاثف عندما يلامس البخار وسطاً تكون درجة حرارته أدنى من درجة حرارة التشبع المقابلة للضغط الجزئي السائد للبخار. وتؤثر عوامل مثل مادة الوسط وخشونة سطحه على عملية انتقال الحرارة، وبالتالي على نوع التكاثف الحادث. ومن الناحية العملية، يكون التكاثف عادةً من النوع الغشائي (فيلمي). أما التكاثف القطري فلا يتشكل إلا عندما يكون سطح التبريد شديد النعومة وقليل القابلية للتبلل، كما هو الحال مع مادة "التفلون" على سبيل المثال. وتُطبَّق المعرفة المتعلقة بعمليات التكاثف في مجالات عديدة، منها على سبيل المثال محطات توليد الطاقة البخارية وعمليات التقطير. ويمكن استخدام هذه الوحدة التجريبية لإيضاح عمليات التكاثف المختلفة، وذلك بالاستعانة بمكثفين أنبوبيين الشكل يعملان بنظام التبريد المائي، وقد صُنِع كل منهما من مادة مختلفة عن الأخرى.
يمكن توضيح ظاهرة التكاثف القطري باستخدام مكثف ذي سطح مصقول ومطلي بالذهب. وفي المقابل، يتشكل التكاثف الغشائي على السطح النحاسي غير اللامع للمكثف الثاني، مما يتيح إمكانية دراسة التكاثف الغشائي. ويمكن إخلاء الخزان من الهواء باستخدام مضخة نفاثة مائية. كما يتم التحكم في درجة الغليان والضغط داخل النظام من خلال ضبط طاقة التبريد والتدفئة. وتقوم أجهزة الاستشعار بتسجيل قراءات درجة الحرارة والضغط ومعدل التدفق عند جميع النقاط ذات الصلة؛ حيث يمكن قراءة القيم المقاسة مباشرةً عبر شاشات عرض رقمية. وفي الوقت ذاته، يمكن نقل هذه القيم المقاسة مباشرةً إلى جهاز حاسوب شخصي (PC) عبر منفذ USB. ويأتي الجهاز مزوداً ببرمجيات مخصصة لجمع البيانات. ويتم حساب معامل انتقال الحرارة استناداً إلى القيم المقاسة. وعلاوة على ذلك، يمكن إجراء تجارب إضافية لدراسة تأثير الغازات غير القابلة للتكاثف، وتأثير الضغط، وكذلك تأثير فرق درجات الحرارة بين السطح وبخار الماء.
