MR040 Conjunto didático Learnlab para treinamento profissional em convecção livre e forçada, com demonstração de transferência de calor. 1. Introdução ao Produto 1.1 Descrição do Produto O equipamento de convecção livre e forçada MR040 foi projetado para auxiliar os alunos na compreensão da transferência de calor por convecção, um dos três principais modos de transferência de calor na termodinâmica. A transferência de calor por convecção pode ser dividida em convecção natural e convecção forçada. A convecção natural é causada pela densidade desigual do fluido espacial devido ao campo de temperatura desigual do fluido espacial. A convecção forçada é causada pelo fluxo de fluido impulsionado por forças externas, como ventiladores ou bombas. O equipamento de convecção livre e forçada MR040 é composto principalmente por um tubo vertical com um elemento de aquecimento removível, vários sensores (incluindo uma sonda de temperatura portátil), uma caixa adaptadora elétrica à prova d'água e uma fonte de alimentação. O tubo vertical com elemento de aquecimento removível é o componente principal da bancada experimental. Um sensor de temperatura (T1) é instalado na entrada de ar na extremidade inferior do tubo vertical, e um sensor para medir a velocidade do vento também é instalado acima do sensor T1. Três tipos diferentes de elementos de aquecimento podem ser instalados no meio do tubo vertical, nomeadamente, um permutador de calor de feixe tubular, um permutador de calor cilíndrico e um permutador de calor de placas. Cada permutador de calor está equipado com um sensor de temperatura (T4). Um ventilador axial ajustável de 24 V é instalado na saída de ar superior do duto vertical. Um sensor de temperatura (T4) é instalado abaixo do ventilador axial. A sonda de temperatura portátil (T3) pode ser inserida no meio do duto vertical (existem orifícios reservados no duto). Vários transmissores de sensores são instalados na caixa adaptadora elétrica à prova d'água, que pode transmitir dados do sensor para a caixa elétrica para processamento. 1.2 Características do Produto 1. O produto tem um design bonito, é robusto e durável, tem um tamanho geral pequeno, é plug-and-play e tem funções completas, que podem atender aos requisitos do ensino experimental. 2. O produto adota um design modular e pode realizar uma variedade de experimentos de ensino e pesquisa. 3. Os acessórios do produto podem ser instalados rapidamente. 4. O produto está equipado com um software dedicado para facilitar a obtenção rápida de dados experimentais pelos usuários. 2. Especificações técnicas 2.1 Parâmetros técnicos Parâmetros da fonte de alimentação: AC230V 50Hz Área da seção transversal do fluxo: 120x120mm; altura de aproximadamente 0,6 metros Parâmetros do elemento de aquecimento: Limite de temperatura: 90℃. Parâmetros do elemento de aquecimento do feixe de tubos: Número de tubos: 23; um tubo em posição variável é aquecido. Potência de aquecimento: 20W; área de transferência de calor: 31,41cm² Parâmetros do cilindro com temperatura de superfície uniforme: Potência de aquecimento: 20W; área de transferência de calor: 111cm² Potência de aquecimento: 40W; área de transferência de calor: 2x 100 cm² Parâmetros do cilindro com folha de aquecimento: Potência de aquecimento: 40W; Área de transferência de calor: 111 cm² Parâmetros do ventilador axial: Vazão máxima: 500 m³/h; Diferença de pressão máxima: cerca de 950 Pa; Consumo de energia: 90 W Velocidade do ar: 0…10 m/s Temperatura: 4x 0…325 °C Potência de aquecimento: 0…50 W Condições ambientais de trabalho necessárias: Temperatura ambiente: -10 °C a +40 °C; Umidade relativa: <85% (25 °C). 2.2 Dimensões e peso Dimensões: 400*300*800mm Peso: 22KG 3. Nomes dos componentes do produto e introdução às suas funções 3.1 Componentes principais do produto Nº Nome 1 Ventilador axial 2 Termômetro T2 3 Termômetro portátil 4 Visor 5 Anemômetro 6 Termômetro T1 7 Caixa à prova d'água elétrica 8 Disjuntor 9 Luz indicadora 10 Porta USB 11 Interface de rede 3.2 Acessórios do produto Nº Nome 1 Cilindro com temperatura superficial uniforme 2 Módulo experimental tipo feixe 3 Cilindro com folha de aquecimento 4 Módulo experimental plano 5 Cabo de dados do sensor 6 Cabo de dados USB 7 Cabo de alimentação 8 Pen drive USB 4. Lista de Configuração do Produto Nº Nome Qtd. 1 Ventilador axial 1 2 Sensor de temperatura 2 3 Sensor de temperatura portátil 1 4 Cilindro com temperatura de superfície uniforme 1 5 Módulo experimental tipo feixe 1 6 Cilindro com folha de aquecimento 1 7 Módulo experimental plano 1 8 Cabo de dados do sensor 3 9 Cabo de dados USB 1 10 Cabo de alimentação 2 11 Anemômetro 1 12 Disjuntor 1 13 Luz indicadora 1 14 Interface USB 1 15 Interface de rede 1 5. Lista de experimentos didáticos do produto (1) Experimento de demonstração de convecção natural e forçada (2) Experimento de transferência de calor por convecção em placa plana com varredura (3) Experimento de transferência de calor por convecção em cilindro com varredura e temperatura de superfície uniforme (4) Experimento de transferência de calor por convecção em feixe de tubos com varredura (5) Experimento de transferência de calor por convecção em cilindro com varredura e folha de aquecimento
