传热学29321rar等多个文件2011指导书

实验一法测量绝热材料导热系4种不同绝热材料的导掌握非稳态法测量绝热材料导热系数的法——法实验装置由继电器输出模块ADAN-4060（2个、模块ADAM-件、标准电源模块（1个、加热电源（1个、八种不同的绝热材料实验盒（每个盒子1个和电热丝一根）及若干网络线和导线组成。 RL（+●RL-）RL●接加热电-+(G)DATA- 统图1- 测试系统示意0（H0（HADAM-03（H，ADAM-04（H观察模块上的英文字母符号，可以看到在每个模块上都有（B）GND（R）+Vs（B）GND（R）+Vs（G）（G）ADAN-4060模块的继电器输出端口共有四组，即一个模块可以输出四个继电器，其分别为RL1NO与RL1COMRL2NO与RL1COMRL3NO与RL3NC及RL3COMRLNO端是正极——电流流入端，RLCOM端是中去，RL1NO端接电流的输入端，RL1COM接电流的输出端。ADAM-4018模块的信号输入端对应处可以看到有Vin0+与Vin0-、Vin1+与2……7通道，其中带有“+”标志的接线端是正极——接热电偶的正极，另一个接线端是ADAM-4017模块的信号输入端对应处可以看到有Vin0+与Vin0-、Vin1+与Vin1-、……、Vin6+AGND、Vin7+AGND8个数据通道，其中带有“+”标志“-”82W/(m.k)的各向同性均质绝热材料导热系数的测定。实验系统的物理模型由具有均匀内热源的无限长圆柱体加热元件()和能够线和试样的热物性参数为常数。测量开始前，和试样具有相同的初始温度t0；从＝0时刻开始以恒定的热源强度加热试样测量并记录温度随时间的变化θ＝t-t0则可写出试样圆柱坐标下a

r

rr, rr r

rr,

0, 的导热方程及定解条件c

r

0rr,

rr

r

1rr,

r0,R

0,I2 ln/

U lnt/t其计算为： 1

2

(21)R——I——加热电流U——A、B间的端电压L——电压引出端A、B间的长度R——测定温度下A、B间的电阻1和2——1和2——1和2时刻的，℃。UUABA图1- 测量原理示意3所示，测量探头的型式有如下两种（3（a）3(b)所示。ααα 图1- 测量探头及其示意建议采用图3（a）中的测量探头型式，此时在焊接点附近，热电偶丝与之间的夹角α不大于45℃，与保持平行。40mmx80mmx114mm80mm，114mm的半圆柱叠合而成的圆柱体。对粉末状和颗粒状材料导热系数的测40mmx80mmx114mm8种绝热材料导热系8种试样ADAM-40170ADAM-40180通道，而把地址01（H）ADAN-406011的试样盒其ADAM-40171ADAM-4018的ADAN-4060模块的一个继电器、ADAM-4017ADAM-4018 图1- 测试软件界从面板上可以看到箭头1、2、3所指的三个控制按钮分别指循环一次、循环运行、模块的第1、2、3、4个继电器输出开关；同理，2-1、2-2、2-3和2-4则分别表示地址为02（H）的ADAN-4060模块的第1、2、3、4个继电器输出开关。每试样盒都对应于一个继电器、ADAM-4017模块的一个通道、ADAM-4017模块的一个通道、一定的长度和一定的电阻。在运行程序之前（在实验前，首先要清楚要测量的绝热材料与哪个继电器、ADAM-4017模块哪个通道和ADAM-4018模块的哪个通道构成一个测试回路，然后在“4017通道（0-7）”和“4018通道（0-7）”所对应的框中输入与该试样盒所对应的ADAM-4017模块和ADAM-4017模块的通道在“电阻”和“长度”所对应的框中输入要测量的试样盒中的电阻和的长度（每个试样盒上已经标定—。在“加热时间”所对应的框中 输入要加热时间，通常为180秒（只需在框中输入180即可。在实验前，要保证8个继电器的开关是关闭的，建议在1.2V左右，点击“循环运行”按钮，看的温度是否与绝热材料和环境达到热2程序。继电器会在已经设定的加热时间到了之后自动关闭，如果的温度t1200C,继电器也会自动关闭，温度大于100℃时，温度灯会亮，以提示实验者。2300秒时，按“停止”键停止运行程序，然后再使另外的一个8种试样的导热系数之后，推出测试系统，按照“文件路径”五、实验记录电阻 长度

U

/t其计 为

(21)R0.5%0.5%。电阻已经标定，如果1mm的器具测量长度。使用分辨率不低于0.1℃的装置记录的温度。的总不得大于15℃0.35mm阻随温度的变化不得不大于5x10-3Ω/m。并且热电丝的直径不得大于的直径。试样互相叠合的平面应是平整的以保证与试样及试样的两平面贴合良好实验 空气沿横管表面的自然对流换h—组长度直径不同的电镀紫铜管：D60mm×L1800mmD40mm×L1600mm电热丝：D0.25mm；自耦变压器：TDCG-0.5/0.5 电流表：D9-A0.5A，1A，2A；电压表：D26- 125V，250V，热电偶：镍铬-铜镍（鏮铜Q=Qr+Qc 横管表面与周围空气的换热量可按冷却计算 F(tWtf

[w/㎡ Qr

C0

[(Tw)4(

)4

(twtf

V—加热电压─自由运动放热系数[w/㎡F─圆管表面积[㎡],F=πd；dLtw

(IV

C0

[(Tw)4(

)4

F(twtf

(twtf

Tw─管壁平均温度；Tw=273.5+tw，[K]Tf─室内空气温度；Tf=273.5+tfNu=c(GrPr)n。TmD

NucGr

（2-Nu=

1

t

体积弹性系数，β=1/(273.5+tm1/K；t为tw与tf之差幂函数在双对数坐标中为一条直线，对（2.2）lgNulgcnlgGr图2- 整理实验数据图Lgcnn 图2- 自然对流换热实验装置系统8对热电偶以测量横管外表面的温熟悉各线路连接。开始测量某一点的温度并做记录，过后再重测该点5－8伏15分钟后重复上述步骤。空气温度空气温度空气温度空气温度电压电压电压电压电流电流电流电流12345678黑度 3t；

[IV

C0

[(Tw)4(

)4

F(twtf

(twtf

定性温度取空气边界层平均温度tm=1／2(tf－tw)在 系数Pr。求相对误差(α－α′)／α′D12312、根据实验管的结构、传热方式，分析人工数据时所需要的条件3、了解并叙述计算机的测量方法nQnet.i

i

Eeff,ki

iEb.i

k Qnet.i——i面的净辐射换热量。Qabs.i——i面从其他表面的吸热量。Qe.i——i面本身的辐射热量。 ——i面的黑度。ψi(dk)——ki面的角系数。Eeff.k——k面有效的辐射力。Eb.i——iiiFi——i1222，待测物体（受体）3，它们表面上的温度均匀（1 因此，（1）可写成：Qnet.3=3(Eb.1F1ψi.3+Eb.2F2ψ2.3+ε3Eb.3F1F3；3=ε3；ψ3.2=ψ1.2F2ψ2.3F3ψ3.2=ε3(Eb.1ψi.3+Eb.2ψ1.2－Eb.3) 3与环境主要以自然对流方程换热，因此：q3=d 式中：d——（23 d3

tf

Eb

12的表面温度一致时，Eb1=Eb21，2，3，（4） (t

tf)

(T

tfT4

式中σb称为——常数，其值为5.7×10-8w/m2k4。对不同待测物体（受体）a,b的黑度ε为： a (T

Tf b

Tf (T

T4设ab, T4T f

TT444TT44 ，εb≈1（6）T T

T

TTT

2 2、1、显示仪表与校正电位差计（自备）23、数显温度计4、接线柱5、导轨6、热源7、传导体89、导轨支架10、热源及电压表11、接线柱1213、测温接线柱（红为+）14、电源开关（（1、热源腔体和受体腔体（使用具有原来表面状态的物体作为受体）40分钟左右，通过测温转换开关及测温仪表测试热源、传导3、也可以用电位差计（用户自备）13