تجهیزات آزمایشگاهی شیمی

دستگاه انتقال حرارت جابه‌جایی آزاد و اجباری، مجموعه‌ای از آزمایش‌های هدفمند در باب بررسی این مکانیزم انتقال حرارت ارائه می‌دهد. جابه‌جایی یکی از سه مکانیزم اصلی انتقال حرارت است. این مکانیزم دارای محدودیت حضور ماده می‌باشد و در انتقال حرارت جابه‌جایی، سیال در حال حرکت است. قسمت اصلی این دستگاه کانال هوای عمودی آن است که المان‌های گرمایش مختلف درون آن قرار می‌گیرند. فن محوری در پایین کانال نصب شده که هوای محیط را به درون کانال می‌فرستد. این هوا از روی سطوح المان‌ها عبور کرده و گرمای آن را جذب می‌کند. سه المان گرمایش در نظرگرفته برای این دستگاه شامل، صفحه تخت، صفحه پره‌دار و صفحه پین‌دار می‌باشد.سنسورهای دما در ورودی و خروجی کانال نصب شده اند. سرعت جریان هوا نیز توسط بادسنج اندازه‌گیری شده و روی نمایشگر آن قابل مشاهده است. توان گرمایش و دبی جریان برروی تابلو برق دستگاه قابل مشاهده و تنظیم می‌باشند؛ نمایشگر دمای سطح نیز روی تابلو نصب شده است. اهداف آموزشیآشنایی با انتقال حرارت‌های جابه‌جایی آزاد و اجباریمحاسبه انتقال حرارت جابه‌جایی برای هندسه‌های مختلف- صفحه تخت- صفحه پره‌دار- صفحه پین‌دارتعیین آزمایشگاهی عدد ناسلتتحقیق رابطه‌ي بین فرمولاسیون جریان و انتقال حرارت حین آزمایشات اجزای اصلی دستگاهکانال عمودی عبور جریانفن دمنده هوابادسنج، به منظور اندازه‌گیری سرعت هواسطوح گرمایشدماسنج‌هاجعبه برق و نمایشگر دمای سطح 

دستگاه انتقال حرارت در جامدات به گرمای منتقل شده در جامدات تحت مکانیسم هدایت می‌پردازد. دستگاه هدایت حرارتی در جامدات به طور کلی شامل یک المان خطی، یک المان شعاعی، تابلو فرمان و لوله کشی‌های آب است. المان خطی از سه بخش تشکیل شده، که هر سه بخش در داخل یک جامد عایق حرارت، از جنس تفلون PTFE، قرار دارند تا اتلاف حرارتی سیستم به حداقل برسد. بخش بالای المان در برگیرنده یک هیتر با قدرت حدودا 150 وات می‌باشد، که وظیفه ایجاد حرارت را به عهده دارد. بخش میانی در برگیرنده نمونه مورد نظر برای بررسی میزان حرارت و محاسبه ضریب هدایت است. بخش سوم نیز برای عبور آب سرد در نظر گرفته شده است.المان شعاعی نیز از همین سه بخش تشکیل شده است. در المان خطی دو نمونه برنج (با سطح مقطع متفاوت) و یک نمونه فولاد ضدزنگ در برای دستگاه در نظر گرفته شده است، تا بدین ترتیب امکان بررسی جنس و سطح مقطع مهیا شود. اهداف آموزشیقانون عکس مجذور فاصلهانتقال حرارت هدایت خطی- تعیین پروفایل دما برای مواد مختلف- تعیین پروفایل دما برای تغییر سطح مقطع- تعیین ضریب هدایت حرارتی، kانتقال حرارت هدایت شعاعی- تعیین پروفایل دمایی و ضریب هدایت حرارتی، k اجزای دستگاهجعبه برق و نمایشگرهای دماالمان‌های خطی و شعاعی پوشش عایق PTFE المان‌هاسنسورهای دماهیترهای مربوط به هر یک از دو الماننمونه‌های از جنس‌ها و سایزهای مختلف

دستگاه تشعشع گرمایی برای تبیین قوانین انتقال حرارت تشعشعی و همچنین قوانین تبدیل تشعشع حرارت در قالب تشعشع نور، طراحی و ساخته شده است.این واحد آزمایشگاهی از یک منبع حرارتی به همراه رادیومتر برای تحقیق تشعشع گرما، و یک منبع نور همراه با لوکس‌متر و صفحات جاذب دارای ترموکوپل برای بررسی قانون کرشهف، تشکیل شده است. شدت تشعشع‌های گرمایی و مرئی قابل تنظیم است. به وسیله‌ی فیلتر‌های شفاف و کدر و همچنین تجهیز آپرچر، بر گستره‌ی آزمایشاتی که به کمک این دستگاه قابل انجام است، افزوده شده است. اهداف آموزشیقانون عکس مجذور فاصله به کمک منبع گرما و رادیومتر، و منبع نور و لوکس‌مترقانون استفان بولتزمن به کمک منبع گرما و رادیومتربررسی قانون کرشهفبررسی فاکتور سطح به کمک تجهیز آپرچرقوانین جذب و کسینوس لامبرت، به کمک منبع نور و لوکس‌متر اجزای اصلی دستگاهفریم آلومینیومی دستگاه مجهز به ریلمنبع تششع گرمامنبع تشعشع مرئیرادیومتر و لوکس‌مترجعبه برقصفحات صیقلی و مات جاذب گرما، مجهز به ترموکوپلفیلترهای شفاف و کدر نورآپرچر برای آزمایش فاکتور سطح

دستگاه مبدل حرارتی دو لوله‌ای یکی از مجموعه واحدهایی است که به وسیله‌ی آن‌ها آزمایش‌های انواع مبدل‌های حرارتی انجام می‌شوند. مبدل حرارتی لوله‌ای ساده‌ترین نوع از مبدل‌های حرارتی را تشکیل می‌دهد، و انتخاب اول در کار بردهای انتقال حرارت همراه با اختلاف‌های فشار بالا، یا بین مواد با ویسکوزیته‌ی بالا می‌باشند. از مزایای این نوع از مبدل‌ها جریان یکنواخت درون فضای لوله می‌باشد؛ این فضا تهی از نواحی مرده است.در این واحد آزمایشگاهی آب گرم از میان لوله‌ی درونی جریان دارد و آب سرد درون لوله بیرونی. انرژی گرمایی آب گرم، به آب سرد منتقل می‌شود. شیرهای تعبیه شده بر سر راه آب‌های سرد و گرم ورودی برای تنظیم دبی این جریان‌ها به کار می‌روند. به کمک شیرهای شماره‌گذاری شده می‌توان جهت جریان سیال سرد را به صورت هم‌سو یا نا هم‌سو با جهت جریان آب گرم تنظیم نمود. سنسورهای دمای در نظر گرفته شده، دماهای ورودی و خروجی را اندازه‌گیری می‌کنند که بر روی نمایشگر دیجیتال روی تابلو قابل مشاهده‌اند. ضریب متوسط انتقال حرارت بدین ترتیب قابل تعیین خواهد بود. اهداف آموزشیعملکرد و رفتار مبدل دولوله‌ای حین عملیاتترسیم منحنی‌های دمای سیالات سرد و گرم- در عملیات همسو- در عملیات ناهمسومحاسبه ضریب انتقال حرارت متوسطمقایسه‌ی نتایج با دیگر مبدل‌های حرارتی اجزای اصلی دستگاهلوله‌های هم مرکزپمپ آبمخزن آب گرم مجهز به هیترسنسورهای دما در ورودی‌ها و خروجی‌های سیالات سرد و گرمجعبه برق و نمایشگر دماها 

دستگاه مبدل حرارتی صفحه‌ای یکی از مجموعه واحدهایی است که به وسیله‌ی آن‌ها آزمایش‌های انواع مبدل‌های حرارتی انجام می‌شوند. ویژگی اساسی مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای، طراحی فشرده‌ی آن‌هاست، که از تمامی مواد برای انتقال گرما استفاده‌ی بهینه را به عمل می‌آورند. این صفحات پرس شده روی یک‌دیگر، کانال‌های جریان باریکی را به وجود می‌آورد که در آن‌ها آشفتگی مطلوبی حاصل می‌شود. این آشفتگی‌ها ضریب انتقال حرارت مؤثری را حتی برای دبی‌های پایین جریان نتیجه می‌دهد، و همین‌طور یک اثر خود تمیزشوندگی را سبب می‌شود.این مبدل از صفحات فرم‌داده شده تشکیل شده است. صفحات به گونه‌ای به هم متصل شده اند که دو کانال جریان مجزا تشکیل می‌دهند. شیرهای تعبیه شده بر سر راه آب‌های سرد و گرم ورودی برای تنظیم دبی این جریان‌ها به کار می‌روند. به کمک شیرهای شماره‌گذاری شده می‌توان جهت جریان سیال سرد را به صورت هم‌سو یا ناهم‌سو با جهت جریان آب گرم تنظیم نمود. سنسورهای دمای در نظر گرفته شده، دماهای ورودی و خروجی را اندازه‌گیری می‌کنند، که بر روی نمایشگر دیجیتال روی تابلو قابل مشاهده‌اند. ضریب متوسط انتقال حرارت بدین ترتیب قابل تعیین خواهد بود. اهداف آموزشیعملکرد و رفتار مبدل صفحه‌ای حین عملیاتترسیم منحنی‌های دمای سیالات سرد و گرم- در عملیات همسو- در عملیات ناهمسومحاسبه ضریب انتقال حرارت متوسطمقایسه‌ی نتایج با دیگر انواع مبدل‌های حرارتی اجزای اصلی دستگاهمبدل صفحه‌ایپمپ آبمخزن آب گرم مجهز به هیترسنسورهای دما در ورودی‌ها و خروجی‌های سیالات سرد و گرمجعبه برق و نمایشگر دماها

به کمک دستگاه مبدل حرارتی جریان متقاطع امکان بررسی تبادل حرارت دسته لاله ها با جریان متقاطع هوا مهیا شده است.قسمت اصلی دستگاه مبدل انتقال حرارتی جریان متقاطع، کانال عمودی عبور جریان هوا می‌باشد، که المان‌های گرمایشی درون آن نصب می‌شوند. فن دمنده در پایین کانال قرار گرفته و هوای محیط را به درون کانال می‌فرستد. این هوا از روی سطوح المان‌ها عبور کرده و گرمای آن را جذب می‌کند. به منظور بررسی جریان روی لوله‌ها، دو نوع المان تک لوله‌ای و المان دسته لوله‌ها برای این دستگاه درنظر گرفته شده است.سنسورهای دما در ورودی و خروجی کانال نصب شده اند. سرعت جریان هوا نیز توسط بادسنج اندازه‌گیری شده و روی نمایشگر آن قابل مشاهده است. توان گرمایش و دبی جریان برروی تابلو برق دستگاه قابل مشاهده و تنظیم می‌باشند؛ نمایشگر دمای سطح نیز روی تابلو نصب شده است. اهداف آموزشیبررسی فرآیندهای جابه‌جاییبررسی انتقال حرارت برای المان‌های گرمایشی مختلفمقایسه‌ی بین المان‌های گرمایشی مختلفبیان رابطه‌ی بین انتقال حرارت، سطح انتقال حرارت و سرعت جریان (عدد ناسلت) اجزای اصلی دستگاهکانال عمودی عبور جریانفن دمنده هوابادسنج، به منظور اندازه‌گیری سرعت هوامیله‌های گرمایشدماسنج‌هاجعبه برق و نمایشگر دمای سطح

دستگاه مبدل حرارتی پوسته و لوله ، یکی از مجموعه واحدهایی است که به وسیله‌ی آن‌ها آزمایش‌های انواع مبدل‌های حرارتی انجام می‌شوند. مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله‌ها از پرکاربردترین مبدل‌ها می‌باشند. مزیت اصلی این طراحی، سطح انتقال حرارت بزرگ و طراحی فشرده‌ی آن است. این مبدل‌ها در صنایع شیمیایی و دارویی، در پالایشگاه‌ها و پلنت‌های مهندسی فرآیند به کار می‌روند.در این واحد آزمایشگاهی، مبدل حرارتی دارای پنج مسیر لوله قرار گرفته درون فضای پوسته تشکیل شده است. آب گرم از میان لوله‌های درونی عبور می‌کند و آب سرد درون مسیر پوسته جریان دارد. انرژی گرمایی آب گرم، به آب سرد منتقل می‌شود. بافل‌ها درون پوسته سبب افزایش آشفتگی جریان در این ناحیه شده و ضریب انتقال حرارت را افزایش می‌دهند. شیرهای تعبیه شده بر سر راه آب‌های سرد و گرم ورودی برای تنظیم دبی این جریان‌ها به کار می‌روند. به کمک شیرهای شماره‌گذاری شده می‌توان جهت جریان سیال سرد را به صورت هم‌سو یا نا هم‌سو با جهت جریان آب گرم تنظیم نمود. سنسورهای دمای در نظر گرفته شده، دماهای ورودی و خروجی را اندازه‌گیری می‌کنند که بر روی نمایشگر دیجیتال روی تابلو قابل مشاهده‌اند. ضریب متوسط انتقال حرارت بدین ترتیب قابل تعیین خواهد بود. اهداف آموزشیعملکرد و رفتار مبدل دولوله‌ای حین عملیات- ترسیم منحنی‌های دمای سیالات سرد و گرم- در عملیات همسو- در عملیات ناهمسومحاسبه ضریب انتقال حرارت متوسطمقایسه‌ی نتایج با دیگر مبدل‌های حرارتی اجزای اصلی دستگاهمبدل متشکل از پوسته و لوله‌هاپمپ آبمخزن آب گرم مجهز به هیترسنسورهای دما در ورودی‌ها و خروجی‌های سیالات سرد و گرمجعبه برق و نمایشگر دماها 

دستگاه آزمایشگاهی بررسی عملیات جوشش، به منظور تبیین فرآیندهای تبخیر و جوشش به شکلی مفهومی، طراحی و ساخته شده است.گرمایش یک مایع به وسیله‌ی یک سطح داغ، با توجه به دانسیته‌ی شار حرارت شکل‌های گوناگونی از جوشش را به وجود می‌آورد. این فرم‌های جوشش می‌توانند به فرآیند تبخیر شتاب بخشند (جوشش هسته‌ای)، یا موجب تضعیف آن شوند (جوشش فیلمی).در این واحد آزمایشگاهی، فرآیند درون مخزنی شفاف رخ می‌دهد. کندانسوری به شکل کویل آب سرد، گرمای سیستم را دفع می‌کند. ماده آزمایش R141b می‌باشد، که مزیت آن نقطه جوش بسیار پایین‌تر نسبت به آب است. سنسورهای تعبیه شده در این دستگاه، دبی آب سرد کندانسور، توان هیتر، فشار، و دماهای تمامی نقاط مورد نیاز را ثبت می‌کنند. اهداف آموزشیآشکارسازی اشکال مختلف جوششجوشش جابه‌جایی آزادجوشش هسته‌ایجوشش فیلمیبررسی انتقال حرارتاثر دما و فشار روی فرآیند تبخیر اجزای اصلی دستگاهمخزن شیشه‌ای شفافهیترکندانسورشیر اطمینانسنسورهای دما و فشار 

دستگاه آزمایشگاهی میعان فیلمی و قطره‌ای، به منظور تبیین فرآیندهای مختلف میعان به کمک دو کندانسور لوله‌ای-شکل از جنس‌های مختلف، طراحی و ساخته شده است. هنگامی که بخار به سطحی با دمای کم‌تر از دمای اشباع مربوط به فشار نسبی آن بخار می‌رسد، میعان یا چگالش اتفاق می‌افتد. فاکتورهایی مانند جنس و زبری این سطح بر ضریب انتقال حرارت، و نتیجتاً روی نوع چگالش تأثیرگذارند. در عمل عموماً چگالش به صورت فیلمی اتفاق می‌افتد، و چگالش قطره‌ای تنها زمانی که سطح سرد بسیار صیقلی باشد و ترشوندگی ضعیفی داشته باشد، رخ می‌دهد.در این واحد آزمایشگاهی، چگالش قطره‌ای به وسیله‌ی کندانسور با سطحی از جنس ورق طلای صیقل داده شده، امکان‌پذیر می‌شود. چگالش فیلمی نیز روی سطح مات مسی کندانسور دوم رخ می‌دهد. نقطه جوش و فشار در این سیستم می‌توانند به وسیله سرمایش و توان گرمایش کنترل شوند. سنسورهای تعبیه شده دما، فشار و دبی جریان را در تمامی نقاط مورد نیاز اندازه‌گیری می‌کنند. اهداف آموزشیمیعان‌های قطره‌ای و فیلمیتعیین ضریب انتقال حرارتاثر فشار، دما و گازهای میعان ناپذیر روی ضریب انتقال حرارت اجزای اصلی دستگاهمخزن شیشه‌ای شفافهیترکندانسورهاشیر اطمینانسنسورهای دما و فشار

دستگاه تونل باد، یک سیستم آزمایشی کلاسیک برای آزمایش‌های جریان ایرودینامیک در آزمایشگاه سیالات می‌باشد. نمونه‌ی مورد بررسی در قسمت آزمایش تونل باد تثبیت شده، درحالی که جریان هوای محیط به حرکت واداشته می‌شود، بنابراین جریان مطلوبی در اطراف نمونه ایجاد می‌شود.این دستگاه، یک تونل باد باز می‌باشد، که به منظور بیان و اندازه‌گیری ویژگی‌های ایرودینامیک نمونه‌های مختلف، به کار می‌رود. بدین منظور، هوا از محیط اطراف به داخل دستگاه کشیده شده و شتاب‌دار می‌شود. سپس درون ناحیه تست، هوا در اطراف نمونه (به عنوان مثال یک ایرفویل) جریان می‌یابد. پس از آن این هوا در دیفیوزر شتاب خود را از دست داده و توسط دمنده، به محیط باز می‌گردد.کانتور ورودی به همراه مستقیم‌کننده‌های جریان، که در انتهای کانتور ورودی تعبیه شده، توزیع سرعتی یکنواخت و کم تلاطم در ناحیه تست فراهم می‌آورد. توان فن قرار گرفته در قسمت انتهایی تونل قابل تغییر بوده و بدین وسیله می‌توان دبی هوا درون تونل را تنظیم نمود. به کمک سنسور تعبیه شده در محل قرارگیری نمونه می‌توان نیروی وارد بر نمونه اندازه‌گیری شده و روی نمایشگر مربوطه قابل مشاهده است. اندازه گیری فشار نیز  به وسیله‌ی مانومتر لوله‌ی شیب‌دار، برای این دستگاه در نظر گرفته شده است. اهداف آموزشی دستگاه تونل بادآشنایی با مفاهیم ایرودینامیکتعیین ضرایب لیفت و درگ برای نمونه‌های مختلفبررسی لرزشبررسی اثر زاویه‌ی نمونه بر نیروهای وارده اجزای اصلی دستگاه تونل بادنازل ورودیمستقیم کننده جریان نازل همگرا به منظور شتاب گرفتن هواناحیه تستکنترلر تنظیم سرعت فن دیفیوزرمانومتر لوله شیب‌دارنمونه‌های درگ نمونه استوانه

دستگاه اصطکاک در لوله‌ها، امکان بررسی رابطه‌ی بین افت فشار ناشی از اصطکاک سیال، و سرعت را در جریان درون لوله مهیا می‌سازد. همچنین ضریب اصطکاک لوله نیز قابل تعیین است. حین جریان یک سیال درون لوله، افت‌هایی در فشار، به دلیل اصطکاک درونی سیال و همچنین اصطکاک بین سیال و دیوار، اتفاق می‌افتد. برای محاسبه‌ی این افت فشار لازم است مقدار ضریب اصطکاک را داشته باشیم. ضریب اصطکاک به کمک عدد رینولدز تعیین می‌شود.دستگاه اصطکاک در لوله شامل لوله‌ای با قطر کوچک است که در آن جریان‌های آرام و آشفته ایجاد می‌شوند. عدد رینولدز جریان و ضریب اصطکاک لوله، از طریق دبی جریان و افت فشار تعیین می‌شوند. برای ایجاد جریانی آشفته، آب مستقیماً وارد لوله‌ی باریک هدایت می‌شود. برای برقراری جریان آرام، آبی با فشار ثابت در ورودی لوله‌ی باریک مورد نیاز می‌باشد، که بدین منظور از لوله‌ی ایستاده سرریز بهره برده شده است. دبی جریان درون لوله‌ی باریک نیز به کمک شیرهای تعبیه شده تنظیم می‌شود.در جریان آرام، برای اندازه‌گیری اختلاف فشار، یک مانومتر آب درنظر گرفته شده، درحالی که برای جریان آشفته از مانومتر لوله‌ی U شکل جیوه استفاده می‌شود. اهداف آموزشی دستگاه اصطکک در لوله هااندازه‌گیری اصطکاک در لوله در جریان آراماندازه‌گیری اصطکاک در لوله در جریان آشفتهتعیین عدد رینولدز بحرانیتعیین ضریب اصطکاک لولهمقایسه‌ی ضریب اصطکاک واقعی لوله با ضریب اصطکاک تئوری اجزای اصلی دستگاه اصطکاک در لوله هامخزن آب دارای سرریزمانومترهای آب و جیوهلوله‌ی باریک آزمایششیرهای تنظیم دبی 

با دستگاه اوریفیس ، بررسی کاهش جریان، انقباض خطوط جریان و افت انرژی در عبور جریان آب از درون اوریفیس فراهم می‌شود. همچنین امکان بررسی مقاطع مختلف اوریفیس در این دستگاه درنظر گرفته شده است. دستگاه اوریفیس دارای مخزن استوانه‌ای شفافی، با محل اتصال اوریفیس‌ها در زیر آن می‌باشد. دبی جریان ورودی به مخزن و سرریز تعبیه شده در آن، سطح آب درون مخزن را تنظیم می‌کند. برای تغییر سطح آب درون مخزن (و بنابراین هد آب قرار گرفته بر روی اوریفیس)، از شیر مربوطه استفاده می‌شود. آب از طریق اوریفیس مخزن را ترک می‌کند. مانومتر واقع بر روی مخزن، هد کلی روی اوریفیس و جت خروجی آب را اندازه‌گیری می‌کند. اهداف آموزشی دستگاه اوریفیستحقیق و بررسی انواع شکل‌های اوریفیس، در محدوده‌ای از دبی‌ها شامل:تعیین ضرایب انقباض و سرعتمحاسبه ضریب تخلیهتعیین ضریب تخلیه واقعی و مقایسه با مقادیر محاسبه شدهتعیین پارامترهای مختلف برای بازه‌ای از دبی‌ها، به منظور تعیین تأثیر عدد رینولدزبررسی مشخصه‌های اوریفیس‌های مختلف اجزای اصلی دستگاه اوریفیسمخزن استوانه‌ای شفافسرریزمانومتراوریفیس‌ها