معدات مختبر حراري: مبادل حراري ذو زعانف (معدات تعليمية وتدريبية)

AFT077 معدات مختبر حراري: مبادل حراري ذو زعانف (معدات تعليمية وتدريبية)
1. مقدمة عن الجهاز
1.1 نظرة عامة
يُعد المبادل الحراري ذو الزعانف جهازاً تجريبياً في مجال الديناميكا الحرارية، ويُستخدم بشكل أساسي لدراسة نظرية انتقال الحرارة بالحمل ومنحنيات أداء المضخات. يوفر الجهاز مجموعة من مجاري الهواء ومجموعة من دوائر المياه الساخنة؛ حيث تُستمد قوة تدفق الهواء في المجاري من مروحة طاردة مركزية، بينما يتم تأمين دوران المياه في دائرة المياه الساخنة بواسطة مضخة مياه. ويقوم مبدأ عمل الجهاز على تسخين وسيط المياه الموجود في خزان التخزين، ومن ثم تشغيل مفتاح المضخة لتدوير المياه الساخنة. وعند استقرار درجة الحرارة، يتم تشغيل المروحة لتدفع تدفق الهواء الذي يعمل بدوره على انتزاع الحرارة من المبادل الحراري. وتتفق هذه العملية مع القوانين الأساسية للديناميكا الحرارية. كما يتيح تشغيل المضخة إمكانية دراسة منحنى الخصائص التشغيلية الخاصة بها.
1.2 الميزات
(1) يعتمد الجهاز تصميماً نمطياً (وحدوياً)، مما يجعله سهل التركيب، كما يضمن وضوح المبادئ التجريبية وسهولة استيعابها.
(2) يتميز الجهاز بتصميم كهربائي متكامل، مما يتيح الحصول على البيانات في الوقت الفعلي دون الحاجة إلى الاعتماد على جهاز حاسوب شخصي (PC).
(3) يستخدم الجهاز مواد وطلاءات ذات مقاومة عالية للتآكل، مما يساهم بشكل كبير في إطالة العمر الافتراضي للجهاز.
2. المعايير الفنية
طاقة الإدخال: تيار متردد (AC) بجهد 230 فولت، وتردد 50 هرتز
الأبعاد: 1400 مم × 880 مم × 1550 مم
الوزن: أقل من 210 كجم
ظروف التشغيل: درجة الحرارة المحيطة تتراوح بين 5 درجات مئوية و+40 درجة مئوية، والرطوبة النسبية أقل من 85% (عند درجة حرارة 25 درجة مئوية)

3. قائمة المكونات ومقدمة تفصيلية
3.1 الجزء الرئيسي
الرقم    الاسم
1    مروحة طاردة مركزية
2    مبادل حراري ذو زعانف
3    ثقب قياس الضغط التفاضلي
4    مُشتت (Spoiler)
5    مُرسِل الضغط التفاضلي
6    صمام تحكم
7    صمام تنظيم التدفق
8    صمام تحويل التدفق
9    خزان المياه
10    مقياس حرارة ميكانيكي
11    صندوق كهربائي
12    مستشعر ضغط
13    مقياس تدفق كهرومغناطيسي
14    مضخة مياه
3.2 جزء صندوق الطاقة
الرقم    الاسم
1    شاشة عرض تعمل باللمس
2    منفذ اتصال شبكي
3    مفتاح تحميل (Load switch)
4    وحدة تحكم منطقي مبرمجة (PLC) من Siemens
5    وحدة PID
6    قاطع دائرة
7    مزود طاقة تبديلي (Switching power supply)
8    مُلامِس تيار متردد (AC Contactor)
9    وحدة اكتساب بيانات تناظرية
10    مفتاح تشغيل/إيقاف
11    وحدة تنظيم الجهد أحادي الطور
12    مُرسِل درجة حرارة
13    مُرحّل (Relay)
3.3 قائمة مكونات الجهاز
الرقم    الاسم    العدد
المكون 1    مروحة طاردة مركزية    1
المكون 2    مُرسِل الضغط التفاضلي    1
المكون 3    مستشعر ضغط    1
المكون 4    مقياس تدفق كهرومغناطيسي    1
المكون 5    شاشة عرض تعمل باللمس    1
المكون 6    وحدة تحكم منطقي مبرمجة (PLC) من Siemens    1
المكون 7    وحدة اكتساب بيانات تناظرية    1
المكون 8    وحدة PID    1
المكون 9    مُلامِس تيار متردد (AC Contactor)    1
المكون 10    مُرحّل (Relay)    3
المكون 11    مُرسِل درجة حرارة    4
المكون 12    وحدة تنظيم الجهد أحادي الطور    1
المكون 13    مفتاح تشغيل/إيقاف    1
المكون 14    مضخة مياه    1
3.4 الملحقات
الرقم    الاسم    العدد
1    قرص مضغوط (CD) للبرمجيات    1
2    كابل تمديد لمنفذ الشبكة    1
4. قائمة التجارب
التجربة 1: فهم وظائف واستخدامات المبادل الحراري ذي الزعانف
التجربة 2: تجربة ديناميكا حرارية قائمة على المبادل الحراري ذي الزعانف
التجربة 3: تجربة رسم منحنى خصائص المضخة للمبادل الحراري ذي الزعانف
التجربة 4: فهم عملية معالجة بيانات المستشعرات في المبادل الحراري ذي الزعانف
التجربة 5: فهم تجربة الاتصال بين مكونات المبادل الحراري ذي الزعانف