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強制対流による熱伝達理論とパイプ内強制対流に関する諸公式を考察します。
装置は、電動ファンと保温材で覆われたヒータ付き銅管、計測表示器と制御盤で構成されています。
ファンと流量制御バルブによって吸入された空気は、オリフィスを通り試験用銅管（内径32mm）へ入ります。ヒータによって暖められた空気は各測定点を通りながら外部へ排出されます。
制御盤には4セットのマノメータが配置され、ファンの圧力損失、オリフィス流量、銅管圧力損失、ピトー管差圧を計測します。
また温度切り替えスイッチにより、銅管各所に取り付けられた熱電対14ヶ所の温度を表示します。
熱電対は、銅管外面に7ヶ所、保温管外面に3ヶ所、保温管内面に3ヶ所取り付けられています。また銅管内断面方向の速度分布を計測するため、熱電対付きピトー管が付属されています。
オーバーヒートを避けるため、空気が所定の流れをしていない時ヒータを停止するしくみになっています。
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参考写真
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TD1構成図
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試験管断面図
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参考写真
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主な実験項目：
流速分布、空気密度、粘性係数、平均流速からレイノルズ数算出実験
空気密度、流量係数からオリフィス板による流速算出実験
管断面方向の温度分布とバルク温度算出実験
ファンの等エントロピー効率算出実験
銅管軸方向の通過熱量、流体への熱伝達率、断熱材の熱伝導率、ヒートバランス、管周囲への熱伝達率
無次元数の算出（ヌセルト数、レイノルズ数、プラントル数、スタントン数） |
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| TD1仕様 |
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寸法・重量
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：3500 x 850 x H1920mm、約344kg |
電源
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：三相AC200V 18A 50/60Hz |
| 試験管 |
：銅管（内径32.6mm、肉厚1.2mm）、保温管（外径73mm） |
| 試験管長さ |
：約1750mm |
| 最大流速 |
：約60m.s-1 |
| ヒータ加熱 |
：最大約1.1kW、約150℃ |
温度計測
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：熱電対 x14ヶ所 |
| 流量計測 |
：マノメータ x4セット （ファン圧力損失、オリフィス、銅管圧力損失、ピトー管差圧） |
| 電力計測 |
：アナログ式電流/電圧計 |
| 騒音レベル |
：約80dB（操作者位置） |
| 操作温度環境 |
：+5℃から+40℃ |
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| ※試験管からは温風が排出されますので、換気の良い場所で実験を行ってください。 |
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高専様 設置状況写真
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