建筑物理实验一 材料导热系数测试
实验一圆球法测粒状材料的导热系数
实验一 圆球法测粒状材料的导热系数一、实验目的1.通过实验，掌握在稳定热流情况下，用圆球法测各种粒状材料的导热系数的方法。
2.确定导热系数随温度变化的关系。
3.加深对付里叶定律的理解。
二、实验原理付里叶定律应用于球体稳定导热时其热流量：dr dt r dr dt FQ 24πλλ=-=（W ） （1）实验证明，当温度变化范围不大时，对决大多数工程材料的导热系数与温度的关系，可以近似地认为是直线关系。
()m t βλλ+=10 （2）将（2）代入（1）dr dt r t Q m 204)1(πβλ+-=通过分离变量212111(2d d t t Q --=均）均πλ (W ) (3)均）均2121(2)11(t t d d Q --=πλ )/(c m W ︒⋅ （4）式中 2/)(21均均＋t t t m =21d d 、—分别为内球壳的外径和外球壳的内径（m ）均均、21t t ——内、外球表面平均温度（c ︒） λ——材料的导热系数Q ——热流量 Q = I V （W ）β——由实验确定的常数0λ——材料在0C O 时的导热系数 )/(c m W ︒⋅由式（4）可知，只要在球壁内维持一维稳定温度场，测出它的直径均均、、和、2121t t d d 以及导热量 Q 的值，则可由（4）式求出温度，以及221均均t t t m +=时材料的导热系数。
为了求得 λ 和 t 的依变关系，则必须测定不同 m t 下的 m λ之值，从而求出（2）式中的 0λ 和 β 值。
球壁导热过程三、实验数据记录实验二 空气横掠单管时平均换热系数的测定 一、实验目的、要求1、 了解实验装置，熟悉空气流速及管壁的温度的测量方法，掌握测试仪器、仪表的使用方法。
2、 通过对实验的综合整理，掌握强制对流换热实验数据的整理方法。
3、 了解空气横掠管子时的换热规律。
二、基本原理根据对流换热的分析，稳定受迫对流时的换热规律可用下列准则关系式来表示： N u =f(R e ·P r ) （1）对于空气、温度变化范围又不大，上式中的普朗数P r 变化很小，可作为常数看待，故（1）式简化为：N u =f(R e ) （2）努谢尔特数 N u =λαD（3）雷诺数 R e =υuD（4） 式中 α—空气横掠单管时的平均换热系数，(w/m ·℃)u —来流空气的速度，(m/s) D —定型尺寸，取管子的外径，(m) λ—空气的导热系数，(w/m ·℃) υ—空气的运动粘度，(m 2/s)要通过实验确定空气横向掠过单管时的N u 与R e 的关系，就需要测定不同流速u 及不同管子直径D 时换热系数α的变化。
建筑用材料导热系数和热扩散系数瞬态平面热源测试法
建筑用材料导热系数和热扩散系数瞬态平面热源测试法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：建筑用材料的导热系数和热扩散系数是评价材料隔热性能的重要参数之一，对于建筑物的保温和节能效果起着关键作用。
为了准确测定建筑材料的导热系数和热扩散系数，研究人员设计了一种全新的测试方法——瞬态平面热源测试法。
瞬态平面热源测试法是一种基于热传导原理的新型测量技术，通过在材料表面施加瞬态热源，观察材料中温度的变化情况，从而计算出材料的导热系数和热扩散系数。
相比传统的试样厚度等不同形式的热传导试验方法，瞬态平面热源测试法有以下优点：瞬态平面热源测试法采用平面热源施加在材料表面，能够模拟实际建筑中的热传导情况，更加贴近实际使用环境，提高了测试的准确性和可靠性。
瞬态平面热源测试法的测试过程简单方便，不需要复杂的试样制备过程，减少了实验中的人为误差。
测试时间较短，可以快速得到建筑材料的热传导参数，提高了研究效率。
瞬态平面热源测试法可以实现对不同材料的导热系数和热扩散系数的高精度测量。
根据瞬态热源施加后材料表面温度的变化情况，可以更加准确地计算出材料的热传导性能，为建筑设计和材料选择提供了重要参考。
瞬态平面热源测试法在建筑材料热传导性能研究中的应用广泛。
通过对不同种类及厚度的建筑材料进行瞬态平面热源测试，可以评估材料的隔热性能，指导建筑节能设计和保温材料的选择。
在新型建筑材料的研发过程中，瞬态平面热源测试法也可以用于评估材料的热传导性能，为材料的改良和优化提供科学依据。
瞬态平面热源测试法是一种有效的建筑材料导热系数和热扩散系数测量方法，具有测试准确、简便快捷、精度高等优点。
在建筑保温节能领域具有广泛的应用前景，将为建筑材料性能评估和建筑节能设计提供重要支持。
期待瞬态平面热源测试法的进一步研究和应用，为建筑行业的可持续发展做出贡献。
第二篇示例：建筑用材料的导热系数和热扩散系数是衡量建筑材料热传导性能的重要指标，它们直接影响建筑物的隔热性能和节能效果。
导热系数测量实验报告
导热系数测量实验报告导热系数测量实验报告导热系数是一个物质传导热量的能力指标，它描述了物质在温度梯度下传热的速率。
在工程和科学领域中，了解物质的导热性质对于设计和优化热传导设备以及预测材料的热行为至关重要。
本实验旨在通过测量不同材料的导热系数，探讨不同材料的热传导特性。
实验装置包括一个导热系数测量仪器和一系列不同材料的试样。
首先，我们选择了金属、陶瓷和塑料等常见材料作为研究对象。
这些材料具有不同的导热性质，将有助于我们对导热系数的测量和比较。
在实验过程中，我们首先将试样放置在导热系数测量仪器中，并确保试样与仪器接触良好。
然后，我们通过在试样的一侧施加恒定的热量，观察另一侧的温度变化。
通过测量温度的变化率，我们可以计算出试样的导热系数。
在测量过程中，我们发现金属类材料的导热系数要远高于陶瓷和塑料。
这是由于金属的电子结构和晶格结构使其具有更好的导热性能。
而陶瓷和塑料由于其分子结构的特殊性质，导热系数较低。
进一步的实验中，我们还研究了不同金属的导热系数差异。
我们选择了铜、铝和铁三种常见金属进行比较。
结果显示，铜具有最高的导热系数，而铝和铁的导热系数相对较低。
这与金属的晶格结构和电子迁移能力有关。
除了材料的选择外，我们还对试样的几何形状进行了研究。
我们制备了不同厚度的试样，并测量了它们的导热系数。
结果表明，试样的厚度对导热系数有一定影响。
较薄的试样具有更高的导热系数，而较厚的试样导热系数较低。
这是由于热量在较薄的试样中更容易传导。
此外，我们还研究了温度对导热系数的影响。
通过改变试样的温度，我们发现导热系数随温度的升高而增加。
这是由于温度升高会增加材料内部原子和分子的热运动，从而促进热量的传导。
综上所述，本实验通过测量不同材料的导热系数，探讨了不同材料的热传导特性。
我们发现金属类材料具有较高的导热系数，而陶瓷和塑料的导热系数较低。
此外，金属的导热系数还受到其晶格结构和电子迁移能力的影响。
试样的几何形状、厚度和温度也会对导热系数产生影响。
实验1__用球体法测定材料的导热系数1
天津大学热工基础与应用实验报告学校院系：天津大学机械工程学院指导教师：刘靖学生姓名：准考证号：实验 用球体法测定材料的导热系数一、实验目的1、巩固和深化稳态导热的基本理论，学习测定粒状材料的热导率的方法。
2、确定热导率和温度之间的函数关系。
二、实验任务1. 了解球体导热仪的实验原理。
掌握导热系数的测定方法。
2. 测定几种材料的导热系数。
3. 通过实验台操作完成手动测量数据，通过计算机运行监测完成计算机测量系统。
三、实验原理实验原理部分：导热是基本传热方式之一，要先给出导热的定义，导热方程-傅里叶定律，要用图、公式等详细说明导热的机理。
导热系数的概念，及其影响因素。
平板、圆筒壁的到热量计算公式等知识点。
粒状材料的导热系数可通过球体导热仪测定。
如图1—1所示。
由均质粒状材料填充而成的球壁，内外直径分别为d 11及d 2（半径r 1及r 2），它的内外表面温度等于t 1和t 2，并维持不变。
由于在不大的温度范围内大多数工程材料的导热系数与温度的关系，均可按直线关系处理，则将付利叶定律用于此球壁导热问题。
如图7—1的边界条件积分可得到热流量计算式：1212()md d t t πλδΦ=- （1—1） 1212()m d d t t δλπΦ∙=- （1—2）式中：δ—球壁厚度δ=)(2112d d -； λm —球壁材料在 221tt t m +=时的导热系数。
图7—1 球壳导热过程因此，只要维持内外球壁温度均匀稳定，已知球壁半径d 1和d 2，测出内外球壁表面温度t 1和t 2，即可由式（1—2）算出材料的导热系数λm 。
热导率是表征材料导热能力的物理量，其单位为W/(m ·K)，对于不同的材料，热导率是不同的。
对于同一种材料，热导率还取决于它的化学纯度，物理状态（温度、压力、成分、容积、重量和吸湿性等）和结构情况。
各种材料的热导率都是专门实验测定出来的，然后汇成图表，工程计算时，可以直接从图表中查取。
导热系数测定实验报告
导热系数测定实验报告导热系数测定实验报告导热系数是描述物质传导热量能力的物理量，对于研究材料的热传导性质具有重要意义。
本实验旨在通过测定不同材料的导热系数，探究材料的热传导特性，并分析实验结果的意义。
实验仪器与原理本实验使用的仪器主要包括导热系数测定仪、测温仪、样品夹和样品。
导热系数测定仪是一种常用的实验设备，可以测量材料的导热系数。
测温仪则用于测量样品的温度变化。
样品夹用于固定样品，保证测试的准确性。
实验步骤1. 首先，将待测材料切割成相同大小的样品，并清洁表面，确保样品的质量和纯度。
2. 将样品夹住，确保样品与夹具之间没有空隙，以免影响测量结果。
3. 将样品夹放入导热系数测定仪中，并调整仪器参数，确保实验的准确性。
4. 开始实验后，观察样品的温度变化，记录下每个时间点的温度数据。
5. 根据实验数据，计算出样品的导热系数，并进行分析和比较。
实验结果与分析通过实验测得的数据，我们可以计算出不同材料的导热系数，并进行比较。
导热系数的大小反映了材料的热传导能力，数值越大表示材料的热传导能力越强。
在实验中，我们选取了几种常见的材料进行测试，包括金属、塑料和绝缘材料。
结果显示，金属材料的导热系数通常较高，而塑料和绝缘材料的导热系数较低。
这一结果与我们的常识相符。
金属材料由于其内部电子的自由运动，具有较高的导热性能。
而塑料和绝缘材料由于其分子结构的特殊性，导热系数较低。
此外，通过实验还可以发现，导热系数与温度之间存在一定的关系。
随着温度的升高，导热系数通常会增大。
这是因为高温下，物质内部的分子运动加剧，热传导能力增强。
实验的局限性与改进尽管本实验得到了一些有意义的结果，但仍然存在一些局限性。
首先，实验中的样品大小和形状可能对测量结果产生影响。
因此，为了提高实验的准确性，可以选择更多的样品进行测试，并进行多次重复实验。
其次，实验中没有考虑到材料的厚度对导热系数的影响。
在实际应用中，材料的厚度也会对热传导性能产生影响。
导热系数的测定实验报告
导热系数的测定实验报告导热系数的测定实验报告引言：导热系数是衡量物体传热性能的重要参数，对于热工学、材料科学等领域具有重要意义。
本实验旨在通过测定不同材料的导热系数，探究不同材料的传热性能差异，并了解导热系数的测定方法。
实验装置与方法：实验装置包括导热仪、不同材料样品、温度计等。
首先，将导热仪预热至稳定状态，然后将不同材料样品放置在导热仪的测试台上。
接下来，将测试台加热到一定温度，同时记录下测试台和样品的温度变化情况。
根据测得的温度和时间数据，通过导热仪的计算软件计算出不同材料的导热系数。
实验结果与分析：我们选择了铜、铝和玻璃作为实验样品，分别进行了导热系数的测定。
实验结果显示，铜的导热系数最高，铝次之，玻璃的导热系数最低。
这与我们的预期相符，因为铜和铝是金属材料，具有良好的导热性能，而玻璃是非金属材料，导热性能较差。
进一步分析发现，导热系数与材料的物理性质密切相关。
铜和铝具有较高的电子迁移率和热导率，因此导热系数较高。
而玻璃由于其分子结构的特殊性，导致热传导受到限制，因此导热系数较低。
此外，我们还发现导热系数与温度的关系。
在实验中，我们分别在不同温度下测定了样品的导热系数。
结果显示，导热系数随温度的升高而增大。
这是因为随着温度升高，材料内部的分子振动增强，热传导更加迅速，导致导热系数的增加。
实验误差与改进：在实验过程中，我们注意到了一些误差来源。
首先，导热仪本身存在一定的测量误差，这可能会对实验结果产生影响。
其次，样品的几何形状和尺寸也会对测量结果产生一定的影响。
此外，实验中的温度测量也可能存在一定的误差。
为了减小误差，我们可以采取以下改进措施。
首先，选择更高精度的导热仪进行测量，以提高测量的准确性。
其次，对于样品的几何形状和尺寸，可以采用更加精确的测量方法，例如使用光学显微镜等。
此外，在温度测量方面，可以使用更加精确的温度计进行测量。
结论：通过本实验，我们成功测定了不同材料的导热系数，并了解了导热系数的测定方法。
导热系数的测量实验报告
导热系数的测量实验报告导热系数是物质传导热量的性质，它是描述物质导热性能的一个重要参数。
在工程和科学研究中，准确测量物质的导热系数对于材料的选取和性能评价至关重要。
本实验旨在通过测量不同材料的导热系数，探究其导热性能的差异，为相关领域的研究和应用提供参考。
实验材料和仪器。
本实验选取了几种常见的材料，包括金属、塑料和绝缘材料，以便对比它们的导热系数。
实验中使用的仪器包括导热系数测量仪、热源、温度传感器等。
实验步骤。
1. 将待测材料切割成一定尺寸的样品，并对样品表面进行抛光处理，以确保表面平整。
2. 将热源与导热系数测量仪相连接，使热源能够持续向待测材料传递热量。
3. 将温度传感器与待测材料接触，实时监测样品表面的温度变化。
4. 记录不同时间点下样品表面的温度变化情况，以得出热量传导的速率。
5. 通过实验数据计算出各材料的导热系数，并进行对比分析。
实验结果。
经过实验测量和数据处理，我们得到了不同材料的导热系数。
结果表明，金属材料的导热系数普遍较高，而塑料和绝缘材料的导热系数相对较低。
这与我们对这些材料导热性能的直观认识相符合。
实验分析。
通过对不同材料导热系数的测量和对比分析，我们可以得出以下结论：1. 金属材料具有较高的导热系数，适合用于传热设备和导热结构的材料选择；2. 塑料和绝缘材料的导热系数较低，适合用于隔热材料和绝缘材料的选取。
3. 导热系数的大小与材料的热传导性能密切相关，对于工程应用具有重要意义。
实验总结。
本实验通过对不同材料导热系数的测量，探究了不同材料的导热性能差异。
实验结果对于材料的选取和工程设计具有一定的参考价值。
在今后的工程应用中，我们应该根据材料的导热性能特点，合理选择材料，以实现更好的热传导效果。
结语。
通过本次实验，我们对导热系数的测量方法和意义有了更深入的了解，也增加了对材料导热性能的认识。
在今后的工程实践中，我们将继续探究材料的热学性能，为工程设计和科学研究提供更准确的数据支持。
导热系数实验报告
导热系数实验报告实验报告：导热系数的测量一、实验目的：本实验旨在通过测量不同材料的导热系数，了解不同材料的导热性能，并学习导热系数的测量方法。
二、实验原理：导热系数是指单位时间内单位面积上的热量流过某一材料时，单位温度差的比值。
导热系数的单位是W/(m·K)。
使用导热系数可以衡量材料的导热性能，通常情况下，导热系数越大，材料的导热性能越好。
在本实验中，我们采用热传导实验方法来测量导热系数。
热传导实验方法主要是通过测量两个温度的差异，以及材料的厚度和面积来计算导热系数。
三、实验器材：1. 导热系数测量仪：用于测量不同材料的导热系数。
2. 不同材料样品：如金属、塑料等。
3. 温度计：用于测量样品的温度。
四、实验步骤：1. 准备不同材料的样品，并记录其厚度和面积。
2. 打开导热系数测量仪的电源，预热一段时间，使其达到稳定状态。
3. 将待测材料样品放置在测量仪的样品夹中，并将温度计插入样品内部。
4. 等待一段时间，直到样品的温度稳定在一个恒定值。
5. 记录样品的两个温度，并计算其温度差。
6. 根据测量仪的读数和样品的尺寸，计算样品的导热系数。
7. 重复以上步骤，对其他材料进行测量，得到它们的导热系数。
五、实验数据处理：根据实验测量的数据，我们可以计算得到每个材料的导热系数。
对于每个样品，我们可以分别计算其平均导热系数和标准偏差，以评估实验的准确性。
六、实验结果和分析：根据实验数据处理的结果，我们可以得到不同材料的导热系数，并进行比较分析。
通常情况下，金属材料的导热系数较大，而塑料等非金属材料的导热系数较小。
七、实验误差和改进方案：在实验过程中，可能存在一些误差，如温度测量误差、尺寸测量误差等。
为了减小误差，可以采取以下改进方案：1. 提高温度测量的准确性，使用更为精确的温度计。
2. 提高尺寸测量的准确性，使用更为精确的测量工具。
3. 减小环境温度对实验的影响，避免温度波动较大的情况发生。
八、实验心得：通过本次实验，我了解了导热系数的测量方法，并了解了不同材料的导热性能。
导热系数测量实验报告
导热系数测量实验报告一、实验目的导热系数是表征材料导热性能的重要参数，准确测量材料的导热系数对于研究材料的热传递特性、优化热设计以及保证热设备的正常运行具有重要意义。
本实验的目的是通过实验方法测量不同材料的导热系数，并掌握导热系数测量的基本原理和实验技能。
二、实验原理导热系数的测量方法有多种，本次实验采用稳态法测量。
稳态法是指在传热过程达到稳定状态时，通过测量传热速率和温度梯度来计算导热系数。
在实验中，将待测材料制成一定形状和尺寸的样品，放置在两个平行的热板之间。
其中一个热板作为热源，保持恒定的温度＄T_1$；另一个热板作为冷源，保持恒定的温度＄T_2$（＄T_1 ＞ T_2$）。
当传热达到稳定状态时，通过样品的热流量＄Q$ 等于样品在温度梯度＄＼frac{dT}｛dx}＄方向上的导热量。
根据傅里叶定律，热流量＄Q$ 与温度梯度＄＼frac{dT}｛dx}＄和传热面积＄A$ 成正比，与导热系数＄＼lambda$ 成反比，即：＄Q ＝＼lambda A\frac{dT}｛dx}＄在实验中，通过测量热板的温度＄T_1$ 和＄T_2$，以及样品的厚度＄d$ 和传热面积＄A$，可以计算出温度梯度＄＼frac{dT}｛dx} ＝＼frac{T_1 T_2}｛d}＄。
同时，通过测量加热功率＄P$，可以得到热流量＄Q ＝ P$。
将这些测量值代入上述公式，即可计算出材料的导热系数＄＼lambda$。
三、实验设备1、导热系数测量仪：包括加热装置、冷却装置、温度传感器、测量电路等。
2、待测样品：本实验选用了几种常见的材料，如铜、铝、橡胶等。
3、游标卡尺：用于测量样品的尺寸。
四、实验步骤1、准备样品用游标卡尺测量样品的厚度、长度和宽度，记录测量值。
确保样品表面平整、无缺陷，以保证良好的热接触。
2、安装样品将样品放置在导热系数测量仪的两个热板之间，确保样品与热板紧密接触。
调整热板的位置，使样品处于均匀的温度场中。
3、设定实验参数设置加热板的温度＄T_1$ 和冷却板的温度＄T_2$，通常＄T_1 T_2$ 的差值在一定范围内。
导热系数实验测定
导热系数实验测定
导热系数是描述材料导热性能的物理量，可以通过实验测定得到。
以下是一种测定导热系数的实验方法：
1. 准备实验样品：将需要测量导热系数的样品切成形状相同的小块，尺寸大约为1cm x 1cm x 1cm。
样品表面需要平整光滑，可以使用砂纸打磨。
2. 准备实验仪器：导热系数实验仪、温度计、电源等。
3. 实验步骤：
a. 将实验仪器接通电源，调整好温度计。
b. 将样品放在导热系数实验仪的试样台上。
c. 打开实验仪器，开始测试。
d. 实验仪器会通过导热方式将样品热量传递到散热器上，散热器会将热量散发到空气中。
e. 在测试过程中，记录样品表面和散热器表面的温度。
f. 根据测试数据，计算出样品的导热系数。
4. 实验注意事项：
a. 为了减小误差，需要重复测试多次，取平均值作为最终结果。
b. 在测试过程中，要保证实验环境的恒温恒湿，以免影响测试结果。
c. 在测试不同材料时，需要及时清洗试样台和散热器，以免样品之间相互影响。
这是一种比较简单的测定导热系数的实验方法，实际操作时还需要根据具体情况进行调整。
导热系数的测量
4、取出样品，使加热盘与散热盘直接接触 ，再加热。当散热盘温度比稳态时的T3高出 约10℃（电压表读数约增加0.5mV）时，停止 加热，并立即移去加热盘，让散热盘开始自 然冷却，并马上每隔30s记录一次散热盘的温 度值，直到电压表读数比稳态时低约0.5mV为 止。
实验目的
1、掌握稳态法测材料导热系数 的方法
2、掌握一种用热电转换方式进行温
度测量的方法。
实验仪器
YBF－2型导热 系数测试仪
杜瓦瓶 测试样品（硬
铝、橡皮） 游标卡尺等
仪 器 简介
仪器采用低于36V的隔离电压作 为加热电源，固定于底座上的３ 个测微螺旋头支撑着一个散热圆 铜盘，样品上下面可与加热铜盘 及散热铜盘紧密接触。散热盘下 方有一轴流式风扇，用来快速散 热，两个热电偶的冷端浸于杜瓦
3、根据稳态法，为得到稳定的温度分布，可 先将电源电压打到“高”档，几分钟后 θ1=4.00mv即可将开关拨到“低”档，通过调 节电热板电压“高”、“低”及“断”电档 ，使θ1读数在±0.03mv范围内，同时每隔30秒 读θ2的数值，如果在2分钟内样品下表面温度 θ2示值不变，即可认为已达到稳定状态。记 录稳态时与θ1，θ2对应的T1，T2值。
思考题
1、测导热系数λ要满足哪些条件？在实 验中如何保证？
2、测冷却速率时，为什么要在稳态温度 T2（或T3）附近选值？如何计算冷却 速率？
3、讨论本实验的误差因素，并说明导热 系数可能偏小的原因。
（如图），以
dT dx
表示在x处的温度梯度，以
dQ dt
表示在该处传
物理实验技术中的材料热学性能测试方法与技巧
物理实验技术中的材料热学性能测试方法与技巧引言热学性能是描述材料传导热量特性的重要指标，对于材料的热传导、绝缘效果以及制冷技术的应用具有重要意义。
在物理实验中，研究材料的热学性能需要借助相应的测试方法和实验技巧。
本文将介绍一些常见的材料热学性能测试方法和技巧，以期对读者的研究和实验工作有所启发。
一、热导率测试方法及技巧热导率是材料热学性能中的重要参数，它描述材料在温度梯度下传导热量的能力。
常用的热导率测试方法包括热板法、热管法和热流计法。
1. 热板法热板法是一种常见的热导率测量方法，它通过测量材料上的温度梯度和热通量，计算得出热导率。
在实验中，需要注意以下几点技巧：- 确保热板与材料表面间的良好接触，使用适当的压力或热导率测量胶固定材料和热板。
- 控制环境温度和湿度，避免外界因素对实验结果的影响。
- 减小热辐射对实验的干扰，使用合适的屏蔽措施或选择较低的测试温度。
- 测量前后要进行校准，保证测试结果的准确性。
2. 热管法热管法是一种基于热管原理的热导率测试方法。
通过利用热管内的工作介质，在温度梯度作用下传热，测量介质两端的温度差和热流量，计算出热导率。
使用热管法进行热导率测试时需注意以下技巧：- 选择适当的工作介质和热管材料，使测试结果更加准确。
- 控制好测试环境的温度和湿度，保证实验条件的稳定。
- 测量过程中要小心操作，避免对热管和介质产生不良影响。
3. 热流计法热流计法是一种间接测量热导率的方法，通过测量材料中的热流和温度分布，计算得出热导率。
在进行热流计法实验时，需要注意以下技巧：- 确保热流计与材料表面之间的良好接触，避免热接触电阻对测试结果的影响。
- 针对不同测试要求，选择适当的热流计类型和测量方法。
- 测量过程中要掌握技巧，避免外界因素对实验结果的影响。
二、导热系数测试方法及技巧导热系数是描述材料热传导能力的重要指标，它与热导率密切相关。
常用的导热系数测试方法包括平板法、线热源法和悬臂梁法。
导热系数的测量实验报告
导热系数的测量导热系数（又称导热率）是反映材料热性能的重要物理量，导热系数大、导热性能好的材料称为良导体，导热系数小、导热性能差的材料称为不良导体。
一般来说，金属的导热系数比非金属的要大，固体的导热系数比液体的要大，气体的导热系数最小。
因为材料的导热系数不仅随温度、压力变化，而且材料的杂质含量、结构变化都会明显影响导热系数的数值，所以在科学实验和工程设计中，所用材料的导热系数都需要用实验的方法精确测定。
一．实验目的1．用稳态平板法测量材料的导热系数。
2．利用稳态法测定铝合金棒的导热系数，分析用稳态法测定不良导体导热系数存在的缺点。
二．实验原理热传导是热量传递过程中的一种方式，导热系数是描述物体导热性能的物理量。
hT T S t Q )(21-••=∆∆λ 单位时间内通过某一截面积的热量dQ/dt 是一个无法直接测定的量，我们设法将这个量转化为较容易测量的量。
为了维持一个恒定的温度梯度分布，必须不断地给高温侧铜板加热，热量通过样品传到低温侧铜板，低温侧铜板则要将热量不断地向周围环境散出。
单位时间通过截面的热流量为：B B h T T R t Q )(212-•••=∆∆πλ当加热速率、传热速率与散热速率相等时，系统就达到一个动态平衡，称之为稳态，此时低温侧铜板的散热速率就是样品内的传热速率。
这样，只要测量低温侧铜板在稳态温度 T2 下散热的速率，也就间接测量出了样品内的传热速率。
但是，铜板的散热速率也不易测量，还需要进一步作参量转换，我们知道，铜板的散热速率与冷却速率（温度变化率）dQ/dt=-mcdT/dt 式中的 m 为铜板的质量， C 为铜板的比热容，负号表示热量向低温方向传递。
由于质量容易直接测量，C 为常量，这样对铜板的散热速率的测量又转化为对低温侧铜板冷却速率的测量。
铜板的冷却速率可以这样测量：在达到稳态后，移去样品，用加热铜板直接对下铜板加热，使其温度高于稳态温度 T2（大约高出 10℃左右），再让其在环境中自然冷却，直到温度低于 T2，测出 温度在大于T2到小于T2区间中随时间的变化关系，描绘出 T —t 曲线（见图 2），曲线在T2处的斜率就是铜板在稳态温度时T2下的冷却速率。
建筑物理实验一 材料导热系数测试
实验一材料导热系数测试【实验目的】[实验步骤]1、用自定量具测量样品、下铜板的几何尺寸和质量等必要的物理量，多次测量、然后取平均值。
其中铜板的比热容C=0.385KJ/(K.Kg)2、先放置好待测样品及下铜板（散热盘），调节下圆盘托架上的三个微调螺丝，使待测样品与上下铜板接触良好。
热电偶插入铜盘上的小孔时，要抹上些硅脂，并插到洞孔底部，使热电偶测温端与铜盘接触良好。
3、温度表控制升温步骤：（一）设置程序：按“←”键一下即放开，仪表就进入设置程序状态。
仪表首先显示的是当前运行段起始给定值，可按“←”、“↓”和“↑”键修改数据。
按“）”键则显示下一要设置的程序值，每段程序按“时间-给定值-时问-给定值”的顺序依次排列。
按“←”键并保持不放2秒以上，返回设置上一数据，先按“←”键再接着按“）”键可退出设置程序状态。
在程序运行时也可修改程序。
在运行中，在恒温段如果改变给定值，则要同时修改当前段给定值和下一段给定值，如果要增加或缩短保温时间，则可增加或减少当前段的段时间。
在升降温段如果有改变升降温斜率，可根据需要改变段时间，当前段给定温度和下一段的给定温度。
例如：C01=开始实测温度，T01=（实验温度-开始实测温度）/升温速率，C02=实验温度，T02=恒温时间（可设8000），C03=实验温度，T03=-121。
（二）运行：如果程序处于停止状态（下显示器交替显示“stop”），按“↓”键并保持2秒钟，仪表下显示器将显示“run”的符号，则仪表开始运行程序。
（三）停止程序运行：如果程序处于运行状态，按“↑”键并保持2秒钟，仪表下显示器将显示“stop”的符号，此时仪表进入停止状态。
(参照智能温度控制器使用说明书)。
（四）合上“加热开关”，对上不锈钢板进行加热。
4、上不锈钢板加热到设定温度时，（1）观察上不锈钢板的温度。
当上不锈钢板的温度保持不变时（可通过加热板温度显示来观测），记录下此时上不锈钢板的温度（T1），在不断地给高温侧不锈钢板（上不锈钢板）加热，热量通过样品不断地传到低温侧铜块（下铜块），经过一定的时间后，当下铜板的温度基本不变时，记录下此时下铜板的散热板温度值（T2）。
材料导热系数测试实验
东南大学材料科学与工程实验报告学生姓名张沐天班级学号12013317 实验日期批阅教师课程名称资料性能测试实验批他日期实验名称资料导热系数测试实验报成功绩一、实验目的1.掌握稳态法测定资料导热系数的方法2.认识资料导热系数与温度的关系二、实验原理不一样温度的物体拥有不一样的内能，同一个物体不一样地区假如温度不等，则他们热运动的强烈程度不一样，含有的内能也不同样。
这些不一样温度的物体或地区，在互相凑近或接触时，会以传热的形式互换能量。
因为资料相邻部分之间的温差而发生的能量迁徙称为热传导。
在热能工程、制冷技术、工业炉设计等一系列技术领域中，资料的导热性都是一个重要的问题。
1.资料的导热性及电导率资料的导热系数是指在稳固传热条件下，1m 厚的资料，双侧表面的温差为1K，在 1s 钟内，经过 1m2 面积传达的热量，单位为W/(m ·K) ，也叫热导率。
dTq -λ热导率λ由简化的傅里叶导热定律dx 决定。
2.热传导的物理体制热传导过程就是资料的能量传输过程。
在固体中能量的载体能够有自由电子、声子和光子，所以固体的导热包含电子导热、声子导热和光子导热。
1）电子和声子导热纯金属中主要为电子导热，在合金、半金属或半导体、绝缘体的变化过程中，声子导热所占比率渐渐增大。
2）光子导热固体中分子、原子和电子的振动、转动等运动状态的改变会辐射出频次较高的电磁波，此中拥有较强热效应的是波长在 0.4-40pm 间的可见光与部分近红外光的地区，这部分辐射线称为热射线。
热射线的传达过程称为热辐射。
3.影响导热系数的要素1）温度金属以电子导热为主，电子在运动过程中将遇到热运动的原子和各样晶格缺点的阻拦，进而形成对热量传输的阻力。
一般来说，纯金属的导热系数一般随温度的高升而降低；现在导热系数一般随温度的高升而高升；玻璃体的导热系数则一般随温度的降低而减小。
2）原子构造物质的电子构造对热传导有较大影响。
拥有一个价电子的，导电性能优秀的、德拜温度较高的单质都拥有较高的导热系数。
材料导热系数的测定
四．测试步骤
1.将被测绝热材料放置在烘箱中干燥，然后均匀地装入球壳的夹层 之中。
2.按图44-1安装仪器仪表并连接导线，注意确保球体严格同心。检 查连线无误后通电，使测试仪温度达到稳定状态（约3～4小时）。
3.用温度计测出热电偶冷端的温度t0。 4.每间隔5～10分钟测定一组温度数据（内上、内下、外上、外下）。 读数应保证各相应点的温度不随时间变化（实验中以电位差计显示变化 小于0.02 mv为准），温度达到稳定状态时再记录。共测试3组，取其平 均值。 5.测定并绘制绝热材料的导热系数和温度之间的关系 6.关闭电源，结束实验。
图44-3 准稳态平板测试装置 1.保护层 ；2—被测试件； 3—薄形加热器； 4—热电偶
需要注意的是为了保证测量时加热热流恒定，应采用经电子稳 压器后的直流电直接加热。同时，为了满足准稳态工况，应连续观
察两对热电偶给出的温度变化曲线（采用温度自动记录仪），只有 当两条曲线呈直线变化且相互平行，试件进入准稳态导热工况时才 可进行数据记录。
三.实验器材
如图44-3所示，将四块尺寸完全相 同的被测试件（要求试件的横向尺寸为 单块试件厚度δ的六倍以上）叠放在一起， 在1、2试件和3、4试件间各装人一个同 样的薄形加热器（加热器的热容量应很 小可忽略）。在第2、3试件交界面中心 及一个薄形加热器中心各安装一对热电 偶，并分别接到温度自动记录仪上。在 四块重叠在一起的试件的顶面和底面上 分别加上隔热性能优良的保温层并用机 械方法将其均匀地压紧。
二．球壁导热法的基本原理
根据傅立叶定理，经过物体的热流量有如下的关系：
Q A dt 4 r2 dt
dr
dr
（44-1）
式中： Q ── 单位时间内通过球面的热流量，W ；
材料导热系数实验报告
材料导热系数实验报告一：实验目的（1）了解物体散热速率和传热速率的关系（2）掌握热阻值得计算方法二：实验器材快速热导率仪、刻度尺三：实验原理（1）围护结构的传热阻是指围护结构传热过程中热流沿途所受到的热阻之和，主要包括表面换热阻和围护结构的热阻。
（2）围护结构实体的材料层课分为三种基本情况，分别为单层材料层、多层材料层和组合材料层。
单层材料层的热阻计算公式为R=d/λ其中：R（m2k/w）为单层材料层的热阻，d（m）为厚度，λ（W/m*k）为材料的导热系数多层材料层的热阻为个材料层热阻之和，即R=R1+R2+R3+…+R n组合材料层的热阻计算采用面积加权平均的方法，即R=(F1+F2+…+F n)/(F1/R1+F2/R2+…+F n／R n) （3）如果围护结构出现圆孔，应将圆孔折算成相等面积的方孔，其他不变。
（4）快速热导率仪的工作原理为：使用简单而精确的加热和监测系统，计算试件温度上升率与时间曲线的斜率和截距，然后由此得出导热系数五：数据记录构件模拟图构件数据六：数据处理把构件等效为三层混凝土与两层组合层的串联，即下图所示：由实验数据得知R空=0.15W/m*K(空气夹层厚度大于60mm，垂直空气层）λ混=1.5678W/m*K，故R混1=0.025/1.5678=0.016 W/m*KR混2=0.030/1.5678=0.019 W/m*K 由组合材料热阻计算公式R=（F1+F2+…）/ (F1/R1+F2/R2+…)，得组合层的热阻R组=（193*385）/ (155*178/R空+（193*385-155*178）/R混) =(193*385）/ (155*178/0.15+（193*385-155*178）/0.016) =0.024 W/m*K最后，按多层平壁计算构件的热阻为R总= R1+ R2+ R3+ R4+ R5= R混2+R组+R混1+R组+R混2=0.019+0.024+0.016+0.024+0.019=0.102 W/m*K七：实验照片。
材料导热系数的测量
材料导热系数的测量导热系数是反映材料的导热性能的重要参数之一，在工程技术方面是必不可少的。
所以对导热系数的研究和测量就显得很有必要。
金属材料的导热起主要作用的是自由电子的运动，无机非金属材料的导热则是通过晶格结构的振动（声子）来实现。
目前测量导热系数的方法都是建立在傅立叶导热定律的基础上的，分为稳态法和动态法。
本实验介绍用稳态法，稳态法是通过热源在样品内部形成稳定的温度分布后，再进行测量的方法。
一、实验目的1. 了解稳态法测无机非金属材料的导热系数的方法；2. 掌握KY-DRX-RW型导热系数测试仪的硬件和软件操作规程；3. 利用测试仪测量石英、陶瓷两种材料的导热系数。
二、实验仪器上海实博实业有限公司生产的KY-DRX-RW型导热系数测试仪，主要由测试头、电器测控系统、冷却恒温水槽、计算机系统组成。
各部件接线如图所示。
测试头由加热器、连接样品的上下热极、冷却器、测量热电偶、加压系统组成。
加热器采用不锈钢材料加工而成，内装内热式加热器，由高精度数显温控表控温，提供稳定的热极温度。
上下热极由不锈钢制成，表面安装有热电偶，热极的作用是传递热量和测量热量。
冷却器也是不锈钢材料加工而成，内有水槽，通过管导与外恒温水槽相连，利用外恒温水槽与冷却器的水循环，在冷却器中形成第二恒温场，提供上热极冷端稳定温度。
测量热电偶由4支组成，分别测量上下热极表面的4个温度点，利用温度梯度计算热流量。
加压系统用于消除试样与热极的热阻。
三、实验原理当物体内部各处的温度不均匀时，就会有热量从温度较高处传递到温度较低处，这种现象叫热传导现象。
对于各向同性的物质，在稳定传热状态下有傅立叶定律：t S dxdTQ ∆∆-=∆λ比例系数λ称导热系数，其值等于相距单位长度的两平面的温度相差为一个单位时，在单位时间内通过单位面积所传递的热量，单位是瓦·米-1·开－1（W·m -1·K -1）。
本实验采用的是稳态法测量导热系数。
02-14.3 建筑材料导热系数测量-内容课件
14.建筑物理实验
14.3 建筑材料导热系数测量
（3）双击打开计算机上安装的Q-Lab测量软件，点击选择通信端口并 确认（Okay）；检查确认当前仪器冷/热板（Hot/Cold plate）温度设 定（Current SP）的Mean和Delta值在正常范围，然后按下仪器主机背 后的reset按钮（此时，仪器前面板上的reset指示灯熄灭）
14.建筑物理实验
14.3 建筑材料导热系数测量
导热系数是建筑材料最重要、最基本的热物理指标参数，与建筑 保温与节能、室内环境及很多其他热湿传递过程密切相关。
建筑材料导热系数测量实验将采用导热系数测量仪（NETZSCH HFM436/3/1E）测试一种墙体保温板试样（尺寸300mm×300mm×30mm） 的导热系数，实验主要操作步骤介绍如下： 1检查仪器各个部件的连接是否正常，重点确认制冷机防冻液是否 充 足； 2 依次打开制冷机风机开关、循环泵开关、导热系数测量仪主机电 源开关；
14.建筑物理实验
14.3 建筑材料导热系数测量
6点击Readings菜单，将弹出Current Readings实时测试数据 页面 ，点击Rate可设置数据刷新时间间隔；当Status状态栏下显示 Done时，测量完成； 7根据Log Data to File文本框下指示的存储路径，找到测量 数 据文件拷贝出来之后，关闭QLab测量软件； 8打开试件舱门，长按仪器面板上的绿色向上箭头按键，直至 热 板（Hot plate）上升至方便取出试样，然后关闭舱门；最后， 依次关闭测量仪主机电源、循材料导热系数测量
（4）按下仪器正面试件舱门上部，舱门弹开，水平放入待测试件， 长按面板上的绿色向下箭头按键，直至热板（Hot plate）下降至与 试样表面完全接触，然后关闭舱门；
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实验一材料导热系数测试【实验目的】
[实验步骤]
1、用自定量具测量样品、下铜板的几何尺寸和质量等必要的物理量，多次测量、然后
取平均值。
其中铜板的比热容C=0.385KJ/(K.Kg)
2、先放置好待测样品及下铜板（散热盘），调节下圆盘托架上的三个微调螺丝，使待
测样品与上下铜板接触良好。
热电偶插入铜盘上的小孔时，要抹上些硅脂，并插到洞孔底部，使热电偶测温端与铜盘接触良好。
3、温度表控制升温步骤：（一）设置程序：按“←”键一下即放开，仪表就进入设置
程序状态。
仪表首先显示的是当前运行段起始给定值，可按“←”、“↓”和“↑”
键修改数据。
按“）”键则显示下一要设置的程序值，每段程序按“时间-给定值-时问-给定值”的顺序依次排列。
按“←”键并保持不放2秒以上，返回设置上一数据，先按“←”键再接着按“）”键可退出设置程序状态。
在程序运行时也可修改程序。
在运行中，在恒温段如果改变给定值，则要同时修改当前段给定值和下一段给定值，如果要增加或缩短保温时间，则可增加或减少当前段的段时间。
在升降温段如果有改变升降温斜率，可根据需要改变段时间，当前段给定温度和下一段的给定温度。
例如：C01=开始实测温度，T01=（实验温度-开始实测温度）/升温速率，C02=实验温度，T02=恒温时间（可设8000），C03=实验温度，T03=-121。
（二）运行：如果程序处于停止状态（下显示器交替显示“stop”），按“↓”键并保持2秒钟，仪表下显示器将显示“run”的符号，则仪表开始运行程序。
（三）停止程序运行：如果程序处于运行状态，按“↑”键并保持2秒钟，仪表下显示器将显示“stop”
的符号，此时仪表进入停止状态。
(参照智能温度控制器使用说明书)。
（四）合上“加热开关”，对上不锈钢板进行加热。
4、上不锈钢板加热到设定温度时，（1）观察上不锈钢板的温度。
当上不锈钢板的温度
保持不变时（可通过加热板温度显示来观测），记录下此时上不锈钢板的温度（T1），在不断地给高温侧不锈钢板（上不锈钢板）加热，热量通过样品不断地传到低温侧铜块（下铜块），经过一定的时间后，当下铜板的温度基本不变时，记录下此时下铜板的散热板温度值（T2）。
此时则可认为已达到了稳态。
（大约在五分钟内下铜板的温度保持不变）
5、移去样品，继续对下铜板加热，当下铜盘温度比T2高出10℃左右时（高温时要多些），
移试样架，让下铜盘所有表面均暴露于空气中，使下铜板自然冷却。
每隔30秒读一次下铜盘的温度示值并记录，直至温度下降到T2以下一定值。
作铜板的T-t冷却速率曲线。
（选取邻近的T2测量数据来求出冷却速率）。
6、根据（S1-4）计算样品的导热系数λ，或数据输入计算机计算。
7、设置上不锈钢板不同的加热温度，在设定加热温度时，须高出室温30℃。
设定不同
的加热温度，测量出不同温度下样品的导热系数λ。