TW-RG740玻璃熱管換熱器實驗裝置
TW-RG740玻璃熱管換熱器實驗裝置：熱工教學(xué)的可視化突破
在熱工實訓(xùn)室里，最讓我欣慰的不是設(shè)備有多先進(jìn)，而是看到學(xué)生們圍在透明的玻璃管前，親眼目睹熱管內(nèi)部工質(zhì)的相變過程，那一刻他們眼中閃爍的理解的光芒。
作為職業(yè)院校熱能工程專業(yè)的一名教師，我多年從事熱工實訓(xùn)教學(xué)。過去，學(xué)生們只能通過課本上抽象的公式和示意圖來理解熱管工作原理，這種純理論教學(xué)效果有限。直到我們引進(jìn)了TW-RG740玻璃熱管換熱器實驗裝置，這一情況得到了根本性改變。
今天，我想與大家分享這一教學(xué)利器如何改變了我們的熱工實訓(xùn)課堂。
01 教學(xué)難題與可視化解決方案
在傳統(tǒng)熱工教學(xué)中，最大的挑戰(zhàn)在于熱管內(nèi)部的工作過程是不可見的。學(xué)生很難理解工質(zhì)如何在密閉空間內(nèi)完成蒸發(fā)、流動、凝結(jié)和回流四個過程。
TW-RG740玻璃熱管換熱器實驗裝置通過全透明設(shè)計成功解決了這一難題。其核心部件采用玻璃熱管換熱器，尺寸為Φ8×400mm，配有熱水加熱器和流動冷水換熱外套。
這一設(shè)計使得學(xué)生能夠清晰觀察熱管內(nèi)部工質(zhì)的相變過程，將抽象的傳熱原理轉(zhuǎn)化為直觀可見的現(xiàn)象，大大降低了理解難度。
02 設(shè)備組成與教學(xué)功能
這套TW-RG740實驗裝置由多個系統(tǒng)組成，包括玻璃熱管換熱器、電加熱器、電控箱、流動的冷水換熱外套、循環(huán)水泵、水箱等。每個部件都針對教學(xué)需求進(jìn)行了專門設(shè)計。
設(shè)備輸入電源為單相AC220V±10% 50Hz，功率800W。溫度測量系統(tǒng)配置有智能溫度控制儀表，PID調(diào)節(jié)控溫，精度達(dá)到±0.2℃，保證了實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
實驗?zāi)康?/span>主要包括：觀察透明換熱器裝置的構(gòu)成，進(jìn)行玻璃熱管換熱器傳熱媒體的傳熱系數(shù)和熱效率計算。通過這套裝置，學(xué)生可以掌握熱工測量技術(shù)，熟悉電流表、電壓表等儀表的使用方法。
03 實驗操作與教學(xué)實踐
在實際教學(xué)中，我們通常將學(xué)生分為4-5人小組，輪流擔(dān)任不同角色，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作能力。實驗操作步驟如下：
首先，將熱電偶、電加熱器、水泵與電控箱連接。啟動水泵，使循環(huán)水通過流量計進(jìn)入熱管冷凝段水套，流量控制在6L/h左右。
接著，接通電熱開關(guān)，將調(diào)溫旋鈕調(diào)整至加熱電壓約75V，加熱電流約0.98A。加熱至蒸發(fā)段沸騰，待工況基本穩(wěn)定后，測讀冷凝段冷凝介質(zhì)進(jìn)出溫度、加熱電壓和電流。
安全操作是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我們嚴(yán)格要求學(xué)生不可在蒸發(fā)段缺水的情況下加熱，加熱前應(yīng)先啟動水泵使冷水循環(huán)，并逐步緩慢加熱。
04 教學(xué)效果與行業(yè)銜接
引入TW-RG740玻璃熱管換熱器實驗裝置后，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度顯著提高。相比純理論教學(xué)，這種“做中學(xué)”的方式更受學(xué)生歡迎。
通過透明玻璃管觀察熱管內(nèi)部工作過程，學(xué)生能夠深入理解重力熱管的工作原理。重力熱管依靠重力回流凝結(jié)液，非毛細(xì)吸液芯，這決定了其工作條件必須使凝結(jié)段高于蒸發(fā)段。
在實驗過程中，我們注重與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接，要求學(xué)生嚴(yán)格按照專業(yè)測量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)態(tài)度。這不僅鞏固了理論知識，更培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。
實訓(xùn)教學(xué)的價值不僅在于傳授知識，更在于點燃學(xué)生對專業(yè)的熱愛。自從引入這套裝置后，學(xué)生們對熱工課程的興趣明顯提升，課后仍有不少學(xué)生會繼續(xù)研究不同參數(shù)對熱效率的影響。
未來，我們計劃開發(fā)更多綜合性實驗項目，讓TW-RG740玻璃熱管換熱器實驗裝置在培養(yǎng)高素質(zhì)熱能工程技術(shù)人才中發(fā)揮更大作用。
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