传热学实验指导书

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1、《传热学》实验指导书周露亮编2009年11月23目录实验要求2实验一球体法粒状材料的导热系数的测定3实验二平板法导热系数的测定7实验三套管换热器液-液换热实验12实验四中温辐射黑度的测定16附录1铜－康铜热电偶分度表21附录2精密数字温度温差仪使用方法2223实验要求1．实验前应预习与实验有关的教材内容和实验指导书，了解实验目的、实验原理和实验要求，做到心中有数。2．在实验室要首先熟悉实验装置的构造特点、性能和使用方法，使用贵重仪器时需得到指导教师的许可，方可动用。3．实验时应严肃认真、一丝不苟，细致地观察实验中的各种现象，并作好记

2、录，通过实验，训练基本操作技能和培养科学的工作作风。4．实验结束时，学生先自行检查全部实验记录，再经指导教师审阅后，方可结束实验。5．学生实验时，如出现实验仪器损坏情况，应及时向指导教师报告。6．按规定格式认真填写实验报告，并按期交出。23实验一球体法粒状材料的导热系数的测定一、实验目的1.巩固稳定导热的基本理论，学习球体法测定物质的导热系数的实验方法；2.实验测定被测材料的导热系数λ；3.绘制出材料导热系数λ与温度t的关系曲线。二、实验原理加热圆球（见图1）由两个壁厚1.2毫米的大小同心圆球（1）组成。小球内装有电加热器（2）用来

3、产生热量。大球内壁与小球外壁各设有三对铜-康铜热电偶（4）。当温度达到稳定状态后，电加热器产生的热量全部通过中间的测试材料（3）传到外球，再由外球传给空气。1.大小同心球；2.电加热器；3.颗粒状试材；4.铜康铜热电偶；5.专用稳压电源；6.专用测试仪；7.底盘；8.UJ36a电位差计图1加热圆球示意图测取小球的温度t1，t2，t3,取其平均温度：T1=(t1+t2+t3)/3；测取大球的温度t4，t5,t6，取其平均温度：T2=(t4+t5+t6)/3；23根据圆球导热公式：λ=[UI(1/D1-1/D2)]/[2π（T1+T2）

4、]-----------(1);式中：U——加热电压；I——加热电流；D1——小球直径；D2——大球直径；三、实验装置及主要技术指标实验装置YQF-1型导热系数测定仪的面板图见图2专用电源的面板图见图3图2YQF-1型导热系数测定仪的面板图图3专用电源的面板图231．电源开关；2．电源指示灯；3．3.5位数显毫伏表；4．毫伏表调零电位器；5．补偿电压调节电位器；6．补偿按键；7．热电偶测量电压输出端；8．热电偶输入选择开关。1．电源开关；2．电源指示灯；3．电压表；4．电流表；5．过载指示灯；6．电源输出端；7．电源输出粗调；8．电

5、源输出细调。231．加热圆球1.1测量材料：颗粒状材料，例如黄沙，珍珠岩等1.2测量温度范围：50℃～200℃1.3加热电压：0～60V加热电流：0～1A（因不同的材料而不同）1.4圆球尺寸：小球直径D1=80mm大球直径D2=160mm231.5稳定时间：约4～5小时2.导热系数测定仪2.1数显毫伏表：3.5位显示，量程0～20mV，测量精度：0.1%±2个字2.2温度补偿范围：-10℃～40℃，补偿精度±0.5℃3.专用电源3.1输出电压：0～80V3.2输出电流：0～1A3.3连续工作时间：>8小时四、实验方法和步骤使用前，先

6、在加热圆球的顶部用漏斗装入测试材料，如果已加好试材，则可进行实验。1.按图3所示进行仪器的连接。稳压电源的输出通过电流表专用插头接到加热圆球底盘上的插座。电源输出“+”端串接电流表。电流表“-”与电源输出“-”端并接电压表。2.将15芯信号线的一端插入加热圆球底座（7）专用插座，另一端插到导热系数测定仪后面板上的15芯插座上。3.将稳压电源的输出调到最小位置，即粗调和细调均逆时针打到底。开启电源开关，指示灯亮。调节粗调和细调开关，改变输出电压，根据电压表和电流表的指示，调节加热功率至所需的电流和电压值。4.打开导热系数测定仪的电源开

7、关。先进行数显毫伏表的调零。将面板右下方的输出端短接，用小一字螺丝刀调节右上角的调零电位器，使毫伏表显示为零。若已为零则无须调节。去掉短接线就可进行测量。5.若想检测仪器内部的温度补偿是否正常，只须按下“补偿”键，则数显毫负表显示的值即位补偿电压。对照环境温度，通过查看附录1即可知道补偿电压是否准确。若不准确，可用小一字螺丝刀微调“补偿”按键上方的补偿电位器至准确的补偿值即可。再按“补偿”按键使它弹起即回到测量状态。236.观察加热圆球的温度变化情况。当数显毫伏表或电位差计（UJ36a型）的读数不再变化，则表示温度已达到稳定。这时用

8、精密电压表和电流表测得U和I的值，即可计算得到加热功率。转动导热系数测定仪上的输入选择旋钮（8）。这样就能选择6个热电偶进行分别测量。7．输入选择旋钮测得的mA值加上补偿mA值即为热电偶测量值，对照附录1“铜——康铜热电偶分度表”即可