液体导热系数测定实验

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1、液体导热系数测定实验一、实验目的1、用稳态法测量液体的导热系数2、了解实验装置的结构和原理，掌握液体导热系数的测试方法。二、实验原理如图1所示：平板试件（这里是液体层）的上表面受一个恒定的热流强度q均匀加热：q=Q/AW/㎡(1)根据付立叶单向导热过程的基本原理，单位时间通过平板试件面积A的热流量Q为：[W](2)从而，试件的导热系数λ为：图1原理图[W/m·℃](3)式中：A——试件垂直于导热方向的截面积[㎡]T1——被测试件热面温度[℃]T2——被测试件冷面温度[℃]δ——被测试件导热方向的厚度[m]三、实验装置装置如图2所示，

2、主要由循环冷却水槽、上下均热板、测温热电偶及其温度显示部分、液槽等组成。为了尽量减少热损失，提高测试精度，本装置采取以下措施：1、设隔热层进行绝热，使绝大部分热量只向下部传导，上部热损失达到可以忽略。2、为了减小和避免由于热量向周围扩散所引起的误差，取电加热器中心部分（直径D=0.15m）作为热量的测量和计算部分，相同电阻率的同根电阻丝在周边作为辅助加热。3、在加热器底部设均热板，以使被测液体热面温度（T1）更趋均匀。34、设循环冷却水槽2，以使被测液体冷面温度（T2）恒定（与水温接近）。5、被测液体的厚度δ是通过放在液槽中的垫片来

3、确定的，为防止液体内部对流传热的发生，一般取垫片厚度δ≤2—3㎜为宜。图2实验装置简图四、试验步骤1、将选择好的三块垫片按等腰三角形均匀地摆放在液槽内（约为均热板接近边缘处）。2、将被测液体缓慢地注入液槽中，直至淹没垫片约0.5㎜为止，然后旋转装置底部的调整螺丝，并观察被测液体液面，使被测液体液面均匀淹没三片垫片。3、将上面加热本体及配电箱轻轻放在垫片上。4、连接热电偶至接线柱上。5、接通循环冷却水槽上的进出水管，并调节水量。36、接通电源，由小至大逐渐调整输入电压（V1）达到其预定值（注意热面温度不得高于被测液体的闪点温度）。7、

4、记录测量部位电压V2及通过的电流I。8、人工测量每隔5分钟左右从温度读数显示器上记下被测液体冷、热面的温度值（℃）。建议将它们记入如表一的记录表中，并标出各次的温差ΔT=T1－T2。当连续四次温差值的波动≤1℃时，试验即可结束。温度T1，T2读数记录表（表一）N012345备注T(min)05101520T1Mv℃T2mv℃ΔT℃9、试验完毕后切断电源、水源并关闭电位差计。注意：1.温控表主要是起超温保护的作用，测试温度设定点要低于温控表设定值（被测液体的闪点温度以下安全值！）。2.若发现T1一直在升高（降低），可降低（提高）输入电

5、压或增加（减少）循环冷却水槽的水流速度进行调节。五、数据整理1、有效导热面积A[㎡]2、平均传热温差[℃]3、单位时间通过面积A的热流量QQ=V2·I[W]4、液体的导热系数λ：[W/m·K]式中：D——电加热器热量测量部位的直径（取D=0.15m）[m]T1——被测液体热面温度[K]3T2——被测液体冷面温度[K]V2——热量测量部位的电位差[V]I——通过电加热器电流[A]δ——被测液体厚度[m]3