一种模拟空气流动对材料表面传热影响的试验装置，包括筒体、试件、加热管、风机、风速仪和连接管，试件通过吊绳悬挂在筒体中央，筒体的一端通过连接管密封连接着风机，筒体的另一端开孔，风速仪固定在筒体内，加热管贯穿在试件中，加热管两端的接电部件延伸出试件，试件内嵌有温度传感器，试件附近悬挂设置有温度传感器。本实用新型专利技术能实现风速的控制，增加实验的可控参数；能有效防止试件热量过多的散失，降低热能的浪费，减小实验的数据波动范围；能够实现模拟空气流动对材料表面传热的影响，给研究空气流动与材料表面传热的关系提供良好的模拟效果。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种模拟空气流动对材料表面传热影响的试验装置，属于土木工 程材料的热物理性能研宄
技术介绍
传统的混凝土结构设计理论，偏重于结构的安全性和适用性，而忽视结构的耐久 性，由此造成了严重的经济、社会损失。随着耐久性研宄的深入以及国民经济与社会的发展 进步，钢筋混凝土结构的耐久性问题在我国日益受到重视。气候环境作用是混凝土结构耐 久性的一个重要影响因素，但影响耐久性退化过程的直接因素应该是混凝土内部微环境， 外部气候环境的波动会引起混凝土内部微环境变化。混凝土微环境与外界气候环境的温度 响应过程主要包括两个环节：一是混凝土表面与气候环境之间的热交换；另一个是混凝土 结构内部的热传导。混凝土表面换热是混凝土内部微环境温度响应过程的重要环节，而表 面传热系数定量描述了该环节的快慢程度。工程上经常遇到的是不同温度的流体和固体表 面之间的热量传递过程，这种热量传递过程称为表面对流传热。对流传热强弱受多种因素 影响，其中流体的流速是一个重要因素。但是，目前在土木工程材料的热物理性能研宄技术 领域中，还没有专门的用于模拟空气流动对材料表面传热影响的试验装置，不利于研宄空 气流动对材料表面传热影响。
技术实现思路
为了解决上述存在的问题，本技术公开了一种模拟空气流动对材料表面传热 影响的试验装置，具体的技术方案为： 一种模拟空气流动对材料表面传热影响的试验装置，包括筒体、试件、加热管、风 机、风速仪和连接管，所述试件通过吊绳悬挂在筒体中央，所述筒体的一端通过连接管密 封连接着风机，所述筒体的另一端开孔，所述风速仪固定在筒体内，所述加热管贯穿在试件 中，并位于试件的中心线上，所述加热管两端的接电部件延伸出试件。 所述试件内嵌有温度传感器，温度传感器的温度探头表面与试件表面齐平。 所述筒体内还悬挂设置有若干个温度传感器，该温度传感器均位于试件附近。 所述加热管设置有功率调节器，所述风机设置有风速调节器。 所述筒体表面设置有翻盖，所述翻盖能够与筒体密封闭合和旋转打开。 所述加热管选用石英加热管。 所述试件的两端密封包覆着保温层，所述加热管两端的接电部件延伸到保温层的 外面。 所述连接管选用橡胶管，所述橡胶管的两端分别密封套在筒体四周和风机的出风 口四周。 所述试件与筒体平行。 本技术的原理是： 加热管两端的接电部件连接电源，加热管被加热后，热能传递给试件，试件的温度 可以根据内嵌在试件上的温度传感器读取，当试件达到实验温度，打开风机，通过风速仪读 取筒体内的风速，读取试件的表面温度，以及试件周围的环境温度，该温度可用于研宄空气 流动对材料表面传热的影响。 本技术中加热管的功率调节器和风机的风速调节器，可满足多种不同的实验 材料对不同加热温度、加热速率和风速的需求，可用于多种材料的实验。 本技术的有益效果： 1.本技术能实现风速的控制，增加实验的可控参数，提高实验的可研宄性和 实验结果的可准确性； 2.本技术能有效防止试件热量过多的散失，降低热能的浪费，减小实验的数 据波动范围，提高实验的可操作性； 3.本技术结构紧凑，便于实现，且材料成本低，减少投资成本； 4.本技术能够实现模拟空气流动对材料表面传热的影响，给研宄空气流动与 材料表面传热的关系提供良好的模拟效果。【附图说明】 图1是本技术的内部结构示意图， 图2是本技术的外部结构示意图， 图3是本技术的试件结构示意图， 附图标记列表：1 一风速仪，2-吊绳，3-试件，4一筒体，5-保温层，6-加热管， 7 一连接管，8-翻盖，9 一温度传感器，10-风机。【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】，进一步阐明本技术。应理解下述具体实施方 式仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。需要说明的是，这些附图均为 简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有 关的构成。 图1是本技术的内部结构示意图，结合附图可见，图中的箭头表示风向，本模 拟空气流动对材料表面传热影响的试验装置，包括筒体4、试件3、加热管6、风机10、风速仪 1和连接管7,所述试件3通过吊绳2悬挂在筒体4中央，所述筒体4的一端通过连接管7 密封连接着风机10,所述筒体4的另一端开孔，所述风速仪1固定在筒体4内，所述加热管 6贯穿在试件3中，并位于试件3的中心线上，所述加热管6两端的接电部件延伸出试件3。 所述试件3内嵌有温度传感器9,温度传感器9的温度探头表面与试件3表面齐平。所述筒 体4内还悬挂设置有若干个温度传感器9,该温度传感器9均位于试件3附近。本试验装置 在筒体4内形成相对稳定的内部环境，风机10吹出的风经过试件3从筒体4的另一端的开 孔中吹出，风速相对稳定，且可通过风速仪1测量出来，风经过试件3四周，将试件3表面的 热能吹走，分别通过内嵌在试件3内的温度传感器9和悬挂在筒体4内的温度传感器9测 得试件3表面和试件3周围环境的即时温度，再结合风速，研宄空气流动与材料表面传热的 关系。 所述加热管6设置有功率调节器，所述风机10设置有风速调节器。根据不同的研 宄材料，结合研宄材料的性能，可能需要变动试件3的加热温度和加热速率，以及对应的风 速，所以功率调节器和风速调节器能方便变化这些参数，使得本技术能够适用于多种 不同的材料研宄。 所述筒体4表面设置有翻盖8,所述翻盖8能够与筒体4密封闭合和旋转打开。打 开翻盖8,能够布置筒体4内的各个部件，将各个部件分别安装固定，以及更换不同的试件 3,当筒体4内的各个部件布置好以后，将翻盖8与筒体4密封闭合，可进行实验过程操作。 所述加热管6选用石英加热管6。石英加热管6具有升温快，加热稳定，辐射均匀， 电热转换效率高，几乎将电能当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模拟空气流动对材料表面传热影响的试验装置，其特征是包括筒体、试件、加热管、风机、风速仪和连接管，所述试件通过吊绳悬挂在筒体中央，所述筒体的一端通过连接管密封连接着风机，所述筒体的另一端开孔，所述风速仪固定在筒体内，所述加热管贯穿在试件中，并位于试件的中心线上，所述加热管两端的接电部件延伸出试件。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建华，周柏忠，刘胜，刘琳，王强强，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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