传热学三级项目报告-物体表面黑度的测定
内科大传热学实验指导04中温法向辐射时物体黑度的测定实验
实验三 中温法向辐射时物体黑度的测定实验一、 实验目的1、通过实验加深对物体黑度及有关概念的认识 2、 用比较法,定性测定中温法向辐射时物体的黑度ε二、 实验原理在由 个物体组成的辐射换热系统中,利用净辐射法,可以求该物体的纯换热量:Q netiQ neti =Q absi -Q ei=()1nK K bi k di F Eeff dk idF iE Fi φε=•-∑式中:Q neti —i 面的净辐射换热量Q absi —i 面从其他表面的吸热量Q ei —i 面本身的辐射热量()dk i φ—K 面对i 的角系数i ε—i 面的黑度E eff.k —k 面的有效辐射力di —i 面的吸收率Fi —i 面的面积根据本实验的设备情况,可以认为:1.热源 1.传导圆筒2.为黑体2. 热源 1. 传导圆筒 2.待测物体(受体)3.它们表面上的温度均匀(见图1)1231. 热源2. 黑体圆筒3. 待测物体(受体)因此,公式(1)可写成().3111.3.22233333net b b b Q E F E F E F αφφε=+- 由于: 13333212F F αεϕϕ===又根系数的互换性:223332F F ϕϕ=则: ()333113212333net b b b Q q E E E F εϕϕε==+- 312123()b b b E E E εϕ=+-由于受体3与环境主要一对流方式换热,因此:331()q a t t =-式中:a ——自由对流换热系数3t ——受体3的温度1t ——环境的温度由(2)、(3)式可得:3131132123()b b b a t t E E E εφφ-=+-当热源1和黑体圆筒2的表面温度一致时,1b E = 2b E ,并考虑到,体系1,2,3为封闭体系,则13121φφ+=由此,(4)可以写成:1313441313()()()f b b b a t t a t t E E T T εσ--==-- 式b σ为斯蒂芬—波尔茨曼常数,其值为:8245.710/W m k -⨯对不同的待测物体(受体)a.b 其黑度分别为:3443()()a af a a a a T T T T εσ∂-=- 34413()()b b f b b b a T T T T εσ-=-设a ε=b ε则: 4431344313a f a b b b b f a a T T T T T T T T εε--=--当b 物体为黑体时,有;b ε=1,则6式可以写成:4431344313a f b b a b f a a T T T T T T T T ε--=--三、实验仪器设备 主要仪器设备有中温发向辐射时物体黑度的测定装置,电位差计等详见下列装置示意图图中:1、热源腔体2、传导体(黑体腔体)3、受体腔体4、热源电压表5、电源开关6、电源开关7、测温琴键开关8、测温接线柱(接电位差计)9、热源调温旋纽10、传导体调温旋纽11、传导体加热电压表12、电流表13、信号灯14、导轨15、电位差计四、实验步骤1、将热源体温表和受体制改革对正,靠近黑体圆筒2,不要接触,保持有1mm左右的距离2、接好电源线和测温信号线3、按电位差的计的使用方法进行调零,校准,并选好灵敏度和量程4、接通电源,此时信号灯亮,表示热源,传导体(黑体圆筒)的加热正常调节热源电压旋扭9,使电压值在70—80V之间,调节传导体电压旋扭10,使其电压值在110—130V之间,在温度基本稳定后(一般需30分钟),用电位差计进行监测,实验要求,热源和传导体的温度尽可能接近。
铂丝表面黑度的测定(实验报告)
实验报告课程名称: 指导老师: 成绩: 实验名称: 铂丝表面黑度的测定 实验类型: 传热学实验 同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、1.巩固已学过的辐射换热理论知识。
2.熟悉测定铂丝黑度的实验方法。
3.定量测定铂丝表面在温度为100-500℃的黑度。
4.掌握热工实验技巧及有关仪表的工作原理和使用方法。
二、在真空腔内,腔内壁2面(凹物体)与1面(凸物体)组成两灰体的辐射换热系统如图1所示。
1、2面的表面绝对温度、黑度和面积分别为1T 、2T ;1ε、2ε和1A 、2A 。
表面1、2间的辐射换热量12Q [W]为:)1()(221121112-+-=εεA E E A Q b b 式(1)表面积12A A >>,即0/21→A A ,这样式(1)可简化为: )(424101112T T A Q -=σε 式(2)式中:0σ——黑体辐射常数,4280/1067.5K m W ⋅⨯=-σ根据式(2)可得:)(424101121T T A Q -=σε 式(3) 因此,只要测出21112,,,T T A Q ,即可由式(3)求得物体1表面的黑度1ε。
温度与热量测量原理 1.铂丝表面温度1t 的测定在实验台中,铂丝本身既为发热元件,又是测量元件。
测温采用电阻法。
铂丝表面温度可通过下式求得:()()α001/R R R t t -= 式(4)式中:0R 、t R 为铂丝在0℃和C t ︒时的电阻[Ω]。
;][28.00Ω=R 。
α为铂丝的电阻温度系数,3109.3-⨯=α[1/℃]。
2.玻璃表面温度2t 的测定由于2表面的热流密度小,而水与玻璃的换热系数又较大,同时所用冷却水温度变化不大,故可直接用出口水温代替平均温度。
出口水温用玻璃温度计测量。
3.辐射换热量12Q 的测量与计算用测出的电压V 及电流I 值算出热量Q ,它是铂丝实验段的产热量,等于实验段与腔壁的辐射换热量12Q 及实验段端部导线的导热损失。
固体表面黑度测定
文档固体表面黑度的测定报告书课程名称:传热学小组成员:鑫、林银福、谷岩帅、柴英杰、沛哲指导教师:任素波提交时间:2015年11月10日目录1.前言2.实验设备介绍及原理分析2.1实验设备2.2实验原理3. 实验试件的测绘3.1测绘过程3.2主要测绘数据3.3三维图4. 实验步骤介绍5. 实验数据及实验结果5.1原始数据5.2实验数据处理6. 实验数据分析6.1实验结论6.2误差分析7.心得体会及人员分工8.主要参考文献附:实验试件工程图摘要:本实验旨在通过固体表面黑度的测定,分析固体表面黑度随温度的变化规律,从而巩固辐射换热理论。
实验中我们采用真空辐射法测定试件表面黑度,即将一个已知长度和直径的试件放入一密封空腔,且空腔不存在吸收热辐射的介质(如空气),为真空,通过电加热彼此之间以辐射换热方式进行热交换,待温度基本不变后,通过加热器电压调节试件外表面温度,最后处理实验数据得到固体表面黑度随温度的变化规律。
1.前言本项目主要容为利用真空辐射法测量固体表面黑度,并分析温度对黑度的影响。
通过理论学习和项目实践使同学掌握以下能力:(1)熟悉物体表面黑度的测试原理;(2)巩固辐射换热原理:(3)分析固体表面黑度随温度的变化规律:(4)熟练应用三维设计软件对实验试件的设计;(5)分析影响物体表面黑度的因素;(6)了解实验原理,并对实验设备进行拆装,学会使用各种测试仪表进行测试;(7)提高学生的动手能力、理论联系实际能力和团队的协作能力;(8)得到查阅文献、阅读相关技术资料和调查研究能力的训炼;(9)通过研究报告的撰写使学生在科技文献写作方面获得训练;(10)通过PPT讲演稿的撰写和实际答辩过程,使学生在PPT文稿撰写和演讲技术方面获得训练。
2.实验设备介绍及原理分析2.1实验设备实验设备由黑度测定仪本体及三个系统组成,三个系统分别为:(1)加热系统:包括电加热器、电流表、电压表、调压器、稳压集成块。
(2)真空系统:包括真空泵、真空保持阀、真空表、大气阀以及密封装置。
传热中温辐射时物体的黑度测试实验报告
实验三中温辐射时物体的黑度测试实验报告1.实验原理用n 个物体组成的辐射换热系统中,利用净辐射法,可以求物体i 的纯换热量Q net.i。
式中:Q net.i —i 面的净辐射换热量。
Q abs,i —i 面从其他表面的吸热量。
Q e,i —i 面本身的辐射热量。
αi —i 面的吸收率。
E eff,k —k 面的有效辐射力。
X k,i —k 面对i 面的角系数。
F k —k 面的面积。
εi —i 面的黑度(发射率)。
E b,i —i 面的辐射力。
根据本实验的设备情况,可以认为:1、热源1,传导圆筒2 为黑体。
2、热源1,传导筒2,待测物体(受体)3,它们表面上的温度均匀(见图1)四、实验方法和步骤本仪器用比较法定性的测定物体的黑度,具体方法是通过对三组加热器电压的调整(热源一组,传导体二组),使热源和传导体的测温点恒定在同一温度上,然后分别将“待测”(受体为待测物体,具有原来的表面态度)和“黑体”(受体仍为待测物体,但表面薰黑)两种状态的受体在相同的时间接受热辐射,测出受到辐射后的温度,就可按公式计算出待测物体的黑度。
为了测试成功,最好在实测前对热源和传导体的恒温控制方法进行1-2 次探索,掌握规律后再进行正式测试。
具体实验步骤如下:1.将热源腔体1 和受体腔体3(先用“待测”状态的受体)对正靠近传导体2 并在受体腔体与传导体之间插入石棉板隔热。
2.接通电源,调整热源、传导左和传导右的调温旋钮,使其相应的加热电压调到合适的数值。
加热30 分钟左右,对热源和传导体两侧的测温点进行监测,根据温度值,微调相应的加热电压,直至所有测点的温度基本稳定在要求的温度上。
3.系统进入恒温后(各测温点的温度基本接近,且各点的温度波动小于3℃),去掉隔热板,使受体腔体靠近传导体,然后每隔10 分钟对受体的温度进行监测、记录、测得一组数据。
在此同时,要监测热源和传导体温度,并随时进行调整。
4.取下受体体腔,待受体冷却后,用松脂(带有松脂的松木)或蜡烛将受体表面薰黑。
传热三级项目
实验试件
实验过程
1、将所用的仪表及测量仪器按图4-1连接好,经指导老师 同意开启电源。 2、开启真空泵,打开真空保持阀使系统中形成真空。观 察真空表系统中形成真空后可以关闭真空泵。开启 加热电源调整调压旋钮,将电压调到预设初值。 3、经过一段时间(大约两个小时)观察温度表,待温度 基本不再变化时记录第一组温度及电加热器的电流 电压。 4、改变加热器的电压(每次提高2V),待各点温度达到 新的稳定状态后重复第4项记录不同温度下的各组数 据(共10组数据)。 5、打开通大气阀,使空腔内通大气散热。最后实验完毕 切断电源整理好实验现场。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验原理
1. 1、当一物体放在另一物体的空腔内,且空腔内不 存在吸收热辐射的介质时(即在真空环境下)彼此 以辐射换热方式进行热交换,其辐射换热量由下式 计算
2.
2、当F1、F2为已知 由实验测得Q12、T1、T2根据 上式进行适当的简化变换后试件外表面黑度ε1可由 下式算出
(本实验装置的外壳内表面黑度取ε2=0.6。可以稍作改动来修正实验的结果)
测量黑度的意义?
热力设备和或管道表面温度和使用的外护 材料黑度有关,由此衍生出来的格林曼黑度 在锅炉检测和环境检测上也有很广泛的应用。 因此对物体表面黑度的测量是有实际意义的。
实验设备简介
固体表面黑度测量仪
试件图片
实验仪器原理分析:
实验设备由黑度测定仪本体及三个系统组成: 1、加热系统包括电加热器、电流表、电压表、调压 器、稳压集成块。 2、真空系统包括真空泵、真空保持阀、真空表、大 气阀以及密封装置。 3、热电偶测温系统包括外壳及试件上的热电偶、数 显温度表。
总结:
黑度是衡量物体表面辐射换热能力的 一个重要指标,在一些热力设备和或管道上 表面温度和使用的外护材料与黑度有关。因 此对于黑度的研究有很大的实际意义。 通过这次讨论学习我们对传热学的了 解更近一步了,尤其是对辐射换热方面的知 识的掌握程度更加深刻了,而且接触到了课 本上没有的数据的测量方法和测量仪器。 科学严谨的态度是揭露一切真理的前提 条件,实事求是一切研究的必要因素,各个 成员之间相互合作更是一件事情得以顺利完 成的根本。
传热学实验
传热学实验指导书上海应用技术学院2009年6月前言 (1)实验一物体(耐火材料)导热系数测定 (2)实验二自然对流放热系数的测定 (5)实验三法向热辐射率测试 (12)传热学课程的课内实践共开设三个项目,实验一:物体(耐火材料)导热系数测定;稳定状态时,通过样品上表面的热流量与散热盘向周围散热的速率相等计算样品的导热量,从而测出样品的导热系数。
实验二:为自然对流放热系数的测定,通过本试验观察高温的物体在容器内引起的自然对流的现象建立起由于温差产生流体自由流动的知识,测定水自然对流时的放热系数,整理;实验三:为法向热辐射率测试,其目的培养学生三性的能力,掌握热辐射率的测试方法,了解各种物体的热辐射率(黑度)。
实验一 物体(耐火材料)导热系数测定一、 实验目的掌握物体导热系数的测定方法,了解耐火材料导热系数大小的基本情况。
二、 实验原理依据物理学家——傅里叶导热方程,在物体内部,取二个垂直于热传导方向。
彼此相距为h ,温度分别为θ1、θ2的平行面(设θ1>θ2),如果平面的面积均为S ,在δt 时间内通过面积S 的热量δQ 满足下述表达式。
2212121)()(:2R htm C S h t Q hS t Q⋅⋅-⨯∆∆⋅⋅=⋅-=-⋅⋅==πθθθθθδδλθθλδδθθ则三、 仪器名称导热系数测定 称重天平游标尺、千分卡尺 冰水混合物图1 导热系数测定仪四、 安装步骤1.将样品放在加热盘和散热盘中间,然后固定;调节底部的三个微调螺母,使样品与加热盘、散热盘接触良好。
2.将热电偶的两个插头插在表盘的测2上把冷端放在装有冰水混合物的杜瓦瓶内的细玻璃管中,热端插在散热盘的小插孔上;将热电偶的两个插头插在表盘的测1上把冷端放在装有冰水混合物的杜瓦瓶内的细玻璃管中,热端插在加热盘的小插孔上。
3.插好加热板的电源插头;再将Q9线的一端与数字电压表相连,另一端插在表盘的中间位置。
4.最后,分别接好导热系数测定仪、数字电压表的电源。
传热学实验——中温辐射时物体黑度的测试
预习报告&实验报告实验名称中温辐射时物体黑度的测试姓名学号专业班级同组人员指导教师成绩教学实验2019 中温辐射时物体黑度的测试预习报告一、实验目的用比较法,定性地测量中温辐射时物体黑度ε。
二、原理概述由n 个物体组成的辐射换热系统中,利用净辐射法,可以求物体I 的纯换热量Q net.ii i b i nk F k i k eff i i e i abs i net F E dF dk E Q Q Q k.1,...)(εα-ψ=-=∑⎰= (1)式中:Q net.i ——i 面的净辐射换热量。
Q abs.i ——i 面从其他表面的吸热量。
Q e.i ——i 面本身的辐射热量。
εi ——i 面的黑度。
ψi (dk)——k 面对i 面的角系数。
E eff.k ——k 面有效的辐射力。
E b.i ——i 面的辐射力。
i α—— i 面的吸收率。
F i ——i 面的面积。
根据本实验的设备情况,可以认为: 1、传导圆筒2为黑体。
2、热源。
传导圆筒2。
待测物体(受体)3,它们表面上的温度均匀(图1)。
图一辐射换熱简图1—热源 2—传导圆筒 3—待测物体因此,公式(1)可写成:Q net.3=α3(E b.1 F 1ψi.3+ E b.2 F 2ψ2.3+ε3E b.3 F 3)因为F 1= F 3;α3=ε3;ψ3.2=ψ1.2 又根据角系数的互换性F 2ψ2.3= F 3ψ3.2 ,则:q 3=Q net.3/F 3=ε3(E b.1ψi.3+ E b.2ψ1.2)-ε3E b.3= ε3(E b.1ψi.3+ E b.2ψ1.2-E b.3) (2)由于受3与环境主要以自然对流方程换热,因此:q 3=d α(t 3-t f ) (3) 式中:d α——换热系数t 3——待测物体(受体)温度 t f ——环境温度由(2)、(3)式得:32.123.1133)(b b b f d E E E t t -ψ+ψ-=αε (4)当热源1和黑体圆筒2的表面温度一致时,E b1=E b2 ,并考虑到,体系1,2,3,为封闭系统,则:ψi.3+ψ1.2=1 由此,(4)式可写成:)T (T )t (t E E )t (t ε4341f 3b3b1f 33--=-=σαα (5)式中σb 称为斯蒂芬——玻尔茨曼常数,其值为5.7×10-8w/m 2k 4。
中温辐射时物体黑度测定
中温辐射时物体黑度测试实验报告一、实验目的(1)用比较法定性测量中温辐射时物体的黑度。
(2)通过理论计算的推导,巩固辐射换热的主要知识点。
二、实验原理确定物理黑度的辐射法是一种比较法,其基本原理为在相同的条件下比较一个辐射吸收面对被测试样和已知黑度的标准试样热辐射能的大小,从而求出被测试样的黑度。
物体表面的黑度是一个物性参数,其值取决于物体的性质(种类)、表面温度和表面状况。
各种实际物体的黑度大小不一,具体数值由实验确定。
如图1所示,在由3个物体组成的封闭系统中,利用净辐射法,可以求得物体3的净辐射换热量,进而求出待测物体的黑度。
物体3的净辐射换热量按下式计算3333,2222,11133A E X A E X A E b b b εα-+=Φ)( (W )图1 封闭系统 其中1,23,22,12,33331,,,X X X X A A ====εα;又根据 1.热源;2.传导腔体;3.待测物体(受体) 角系数的互换性有 2,333,22X A X A =,则)(/32,123,11333b b b E X E X E A q -+=Φ=ε (W/m 2)由于待测物体3在冷却时,与环境主要以自然对流方式换热,因此有)(33f t t h q -= (W/m 2)式中:h 为对流换热系数,)(K /W 2•m ;3t 为待测物体表面温度,℃;f t 为环境温度,℃。
由以上两式可得32,123,1133)(b b b f E X E X E t t h -+-=ε当热源1和传导腔体的表面温度一致时,21b b E E =,并考虑到热源1、传导腔体2、待测物体3为封闭系统,则12,13,1=+)(X X ;因此,上式可写成 )()()(434133133T T t t h E E t t h b f b b f --=--=σε式中:b σ为黑体辐射常数,)/(1067.5428-K m W b •⨯=σ;T 为黑体热力学温度,K 。
中温辐射时物体黑度的测定实验
中温辐射时物体黑度的测定实验一、实验目的用比较法定性地测量中温辐射时物体的黑度ε。
二、实验原理由n 个物体组成的辐射换热系统中,利用净辐射法,可以求物体i 面的纯辐射换热量Q net.ii i b i nk F k i k eff i i e i abs i net F E dF dk E Q Q Q k.1,...)(εα-ψ=-=∑⎰=(1)式中:Q net.i 为i 面的净辐射换热量;Q abs.i 为i 面从其他表面的吸热量;Q e.i 为i 面本身的辐射热量;εi 为i 面的黑度;ψi (dk)为k 面对i 面的角系数;E eff.k 为k 面有效的辐射力;E b.i 为i 面的辐射力;i α为 i面的吸收率;F i 为i 面的面积。
根据本实验的设备情况,可以认为: 1、传导圆筒2为黑体。
2、热源1、传导圆筒2、待测物体(受体)3,它们表面上的温度均匀。
图1 辐射传热简图1-热源;2-传导圆筒;3-待测物体(受体)因此,公式(1)可写成:Q net.3=α3(E b.1 F 1ψ1.3+ E b.2 F 2ψ2.3-ε3E b.3 F 3)因为F 1= F 3;α3=ε3;ψ3.2=ψ1.2, 又根据角系数的互换性F 2ψ2.3= F 3ψ3.2 ,则:q 3=Q net.3/F 3=ε3(E b.1ψ1.3+ E b.2ψ1.2)-ε3E b.3=ε3(E b.1ψ1.3+ E b.2ψ1.2-E b.3)(2)由于受体3与环境主要以自然对流方式换热,因此:q 3=d α(t 3-t f )(3)式中:d α为换热系数;t 3为待测物体(受体)温度;t f 为环境温度。
由(2)、(3)式得: 32.123.1133)(b b b f d E E E t t -ψ+ψ-=αε(4)当热源1和黑体圆筒2的表面温度一致时,E b1=E b2,并考虑到体系1、2、3为封闭系统,则:ψ1.3+ψ1.2=1由此,(4)式可写成: )T (T )t (t E E )t (t ε4341f 3b3b1f 33--=-=σαα- (5)式中σb 称为斯蒂芬—玻尔茨曼常数,其值为5.67×10-8w/(m 2·k 4)。
传热学三级项目报告
. .. .传热学三级项目报告固体表面黑度的测定班级:13级机械装备(1)班姓名:培锋130101010121丁涛130101010127金渊哲130101010114课程名称:传热学指导老师:兴中目录一、摘要 (3)二、前言 (4)三、项目报告正文 (5)3.1实验设备介绍及实验原理分析 (5)3.2实验试件测绘三维图及工程图 (7)3.3实验步骤介绍 (8)3.4实验数据及实验结果 (8)3.5实验结果分析 (9)3.6实验误差分析 (9)四、结论 (9)五、参考文献 (9)六、结论 (9)一﹑摘要通过传热学课程的深入学习,知道了实际物体的辐射力与同温度下的黑体的辐射力的比值称为实际物体的黑度,它表明实际物体与黑体简的接近程度,与物体种类和表面状态有关。
这个实验应用真空辐射法测定固体表面的黑度,首先设计一个已知长度和直径的试件,将其放入另一物体的空腔,并且空腔不存在吸收热辐射的介质(如空气),该实验为真空,通过电加热彼此之间以辐射换热方式进行热交换,然后通过计算换热量和调节试件外表面温度,分析固体表面黑度随温度的变化规律以及不同物体同一温度下的黑体值。
二、前言本实验的目的是为了巩固辐射换热理论,掌握用真空辐射法测定固体表面黑度的试验方法,分析固体表面黑度随温度的变化规律。
在辐射换热理论中,黑体占有重要地位,黑度取决于物体的性质、物体的温度、表面状态、波长、方向等,通过本实验的学习,更加深入地理解了辐射换热理论,掌握了用真空辐射法测定固体表面黑度的方法。
本实验根据已经有的实验仪器,通过对电压的调节,两个小时进行一次数据记录。
本实验装置中存在空气泵,可以将管的空气抽干净,以保证在实验过程中没有导热对实验的影响。
实验室要记录两个温度和当时仪器的电压和电流。
通过公式进行计算,在坐标图上画出曲线,以便分析不同温度下对表面黑度的影响。
通过对不同组的实验数据进行横向比较,可以看出不同材料的黑度受温度的不同影响。
中温辐射时物体黑度的测定实验
中温辐射时物体黑度的测定实验一、实验目的用比较法定性地测量中温辐射时物体的黑度ε。
二、实验原理由n 个物体组成的辐射换热系统中,利用净辐射法,可以求物体i 面的纯辐射换热量Q net.ii i b i nk F k i k eff i i e i abs i net F E dF dk E Q Q Q k.1,...)(εα-ψ=-=∑⎰=(1)式中:Q net.i 为i 面的净辐射换热量;Q abs.i 为i 面从其他表面的吸热量;Q e.i 为i 面本身的辐射热量;εi 为i 面的黑度;ψi (dk)为k 面对i 面的角系数;E eff.k 为k 面有效的辐射力;E b.i 为i 面的辐射力;i α为 i面的吸收率;F i 为i 面的面积。
根据本实验的设备情况,可以认为: 1、传导圆筒2为黑体。
2、热源1、传导圆筒2、待测物体(受体)3,它们表面上的温度均匀。
图1 辐射传热简图1-热源;2-传导圆筒;3-待测物体(受体)因此,公式(1)可写成:Q net.3=α3(E b.1 F 1ψ1.3+ E b.2 F 2ψ2.3-ε3E b.3 F 3)因为F 1= F 3;α3=ε3;ψ3.2=ψ1.2, 又根据角系数的互换性F 2ψ2.3= F 3ψ3.2 ,则:q 3=Q net.3/F 3=ε3(E b.1ψ1.3+ E b.2ψ1.2)-ε3E b.3=ε3(E b.1ψ1.3+ E b.2ψ1.2-E b.3)(2)由于受体3与环境主要以自然对流方式换热,因此:q 3=d α(t 3-t f )(3)式中:d α为换热系数;t 3为待测物体(受体)温度;t f 为环境温度。
由(2)、(3)式得: 32.123.1133)(b b b f d E E E t t -ψ+ψ-=αε(4)当热源1和黑体圆筒2的表面温度一致时,E b1=E b2,并考虑到体系1、2、3为封闭系统,则:ψ1.3+ψ1.2=1由此,(4)式可写成: )T (T )t (t E E )t (t ε4341f 3b3b1f 33--=-=σαα- (5)式中σb 称为斯蒂芬—玻尔茨曼常数,其值为5.67×10-8w/(m 2·k 4)。
传热学固体表面黑度的测定三级项目
实验原理
当一物体放在另一物体的空腔内,且空腔内不存在吸收热辐射的介质(如空 气),彼此以辐射换热方式进行热交换,其辐射换热量由下式计算:
• • • • •
F1——试件外表面积( ),由D1=0.0252m,L1=L2=0.269m可知; F2——外壳内表面积( ),由D2=0.0992m可知; C0——黑体辐射系数,C0=5.67W/ ; T1、T2——分别为试件外表面和外壳内表面的绝对温度,K; ε 1、ε 2——分别为试件外表面和外壳内表面的黑度。
实验设备由黑度测定仪本体及三个系统组成。三个系统分别为 1、加热系统:包括电加热器、电流表、电压表、调压器、稳压集成 块。 2、真空系统:包括真空泵、真空保持阀、真空表、大气阀以及密封 装置。 3、热电偶测温系统:包括外壳及试件上的热电偶、数显温度表。 本体是由圆柱管的试件及外壳组成。试件外径为φ 25.2mm,管长 269mm。外壳内径为φ 99.2mm,管长269mm。本实验装置的外壳内表面黑 度取ε 2=0.6。具体测量原理及装置参见下图
104 114 124 132 52 62 70 75 85 8424 27 29 30 来自3 34 39 43 46 49
★数据处理
材料
1.8 1.6 1.4 2
U/A 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
I/A 0.22 0.24 0.28 0.32 0.36 0.48 0.52 0.56
40
T1 /℃ 52 62 70 75 85 84 104 114
T2 /℃ 24 27 29 30 33 34 39 43
120
ε
1
1.0097 0.9185 0.9773 1.1087 1.1082 1.8391 1.3865 1.3749 1.3463 1.3208
传热学三级项目-固体表面黑度测定
固体表面黑度的测定专业:小组成员:课程名称:工程传热学指导教师:2016年4月目录摘要项目报告正文小组成员分工体会与心得 主要参考文献摘要为了增强学生的动手和思考能力,本项目结合机械设计专业及传1.实验设备介绍及实验原理分析 2.实验时间测绘的三维图 3.实验步骤 4.实验数据及实验结果 5.实验结果分析 6. 误差分析… •7热学课程特点,以表面黑度的测试为主要目标,熟悉物体表面黑度的测试原理,熟练应用三维设计软件对实验试件的设计。
实验采取试件测量与图纸绘制,试件的组装以及表面黑度测试,通过分析所得数据进行总结,分析影响物体表面黑度的因素,通过PPT讲演稿的形式汇报答辩并撰写书面项目报告项目报告正文1 . 实验设备介绍及实验原理分析(1).实验设备介绍实验设备由黑度测定仪本体及三个系统组成。
三个系统分别为1)加热系统:包括电加热器、电流表、电压表、调压器、稳压集成块。
2)真空系统:包括真空泵、真空保持阀、真空表、大气阀以及密封装置。
3)热电偶测温系统:包括外壳及试件上的热电偶、数显温度表。
本体是由空心圆柱管的试件套在加热棒上,放置于不锈钢外壳中间,两端密封而成。
具体量原理及装置如下图所示。
F2――外壳内表面积(m2 ; C黑体辐射系数,C0=5.67W/m2K4£ 1、£ 2――分别为试件外表面和外壳内表面的黑度。
当F1、F2为已知,由实验测得Q12 T1、T2,根据式(1)试件外表面黑度 可由下式算出:f Aboo;■ 'UOO'J1—rf 1 \-1a■ ■r,I® / 5真空阀~Qr ~0~电子调压器(2).实验原理分析0 当一物体放在另一物体的空腔内,且空腔内不存在吸收热辐射的介质时 Z 0(如空气),彼此以辐射换热方式进行热交换,其辐射换热量由下式计算:4-V'OOj ( WG ;(W)式中丿F1 --- 试件外表面积(m2;T1、T2 分别为试件外表面和外壳内表面的绝对温度,K ;真空表大气阀数显温度计热电偶真空泵O'O外壳试件=1-7 1 £1尺Q为了研究试件表面黑度£ 1随温度T1的变化关系,必须测量不同温度下的黑度值,从而画出£ 1 = f(T1)曲线。
传热学三级项目报告-物体表面黑度的测定
传热学三级项目报告物体表面黑度的测定班级:姓名:课程名称:传热学指导教师:2013年11月目录前言 (1)1实验仪器及原理分析 (1)1.1实验设备介绍 (1)1.2实验原理分析 (2)2实验试件及过程 (4)2.1试验试件设计 (4)2.2实验步骤 (4)3实验数据记录及分析 (5)3.1实验数据记录 (5)3.2实验数据分析 (6)4实验结果及感想 (6)5参考文献 (6)物体表面黑度的测定()摘要:当一个物体放在另一个物体的空腔内,且内空腔不存在吸收热辐射的介质(如空气时),彼此以辐射换热方式进行热交换。
它们之间的辐射换热量与两者的温度和辐射面积都有关系,并且满足一定的计算法则。
为了巩固辐射换热理论,掌握用真空辐射法测定固体表面黑度的实验方法,同时分析固体表面黑度随温度的变化规律。
通过实验测量的方法,分别测出辐射换热面的温度,并根据加热电流和电压求出换热量Q,带入相应公式进行验证求出样品的黑度。
同时得到黑度与样品温度的关系。
最后得到样品的黑度是随温度变化的,但它总是不超过1,且随着样品温度的升高样品的黑度减小。
前言本实验目的在于测定时间表面黑度以及黑度随温度变化关系,黑度是辐射换热的重要特性,黑度取决于物体的性质,物体的温度,表面状态,波长,方向,通过本实验的学习了解黑度概念和黑度测量,自己动手设计试件、测量数据、分析结果,增强了动手实验能力,培养灵活运用知识的能力和创新思维,采用真空辐射法测定固体黑度的实验方法,根据公式及日常经验预测试件表面黑度随温度升高呈上升趋势。
1实验仪器及原理分析本试验主要使用的仪器是我校自主研制并制作的物体黑度测定仪,其主要原理是传热学中辐射换热——非凹表面置于凹表面空腔中的相关理论,该实验需要试件与装置温度达到相应稳定的状态下去测量与记录,所以会花费较多的时间使相应的数据达到稳定值,在这个过程中,培养了我们务实、严谨与耐心的相关实验精神,对以后的相关实验的进行很有意义,下面就对该项目的相关仪器及理论做如下详细说明。
固体表面黑度的测定
固体表面黑度的测定摘要:本实验是为了验证辐射换热理论,用真空辐射法测定固体表面黑度的实验方法分析固体表面黑度随温度的变化规律。
通过传热学的学习,知道了实际物体的黑度是指实际物体的辐射力与同温度下的黑体的辐射力的比值,与物体种类和表面状态有关。
本实验首先设计一个已知长度和直径的试件,将其放入另一物体的空腔内,并且空腔内不存在吸收热辐射的介质(如空气),该实验为真空,通过电加热彼此之间以辐射换热方式进行热交换,然后通过计算换热量和调节试件外表面温度,分析固体表面黑度随温度的变化规律。
1前言物体可按其辐射特性分为黑体、灰体和选择性辐射体三大类。
其中黑体是能发射全波段的热辐射,在相同的温度条件下,辐射能力最大。
在一定温度下,将灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比定义为物体的黑度,或物体的发射率,用ε表示。
物体表面的黑度与物体的性质、表面状况和温度等因素有关,是物体本身的固有特性,与外界环境情况无关。
通常物体的黑度需实验测定。
在应用科学中,常把吸收系数接近于1的物体近似的当作黑体(实际物体的辐射与同温度下的黑体的辐射力之比)。
实验的目的是为了巩固辐射换热理论,掌握用真空辐射法测定固体表面黑度的试验方法,分析固体表面黑度随温度的变化规律。
实验要记录两个温度和当时仪器的电压和电流,用其乘积来作为辐射换热量。
通过公式进行计算,在坐标图上画出曲线,以便分析不同温度下对表面黑度的影响(ε 2 =0.6)。
我们判断固体表面的黑度随温度的升高呈现波动趋势。
2实验原理当一物体放在另一物体的空腔内,且空腔内不存在吸收辐射换热的介质时(如空气),彼此以辐射换热方式进行热交换,其辐射换热量由下式计算:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛411212211441012100100εεF F T T F C Q式中F1--试件外表面积(m2)F2--外壳内表面积(m2)C 0--黑体辐射系数,C=5.67W/Km 42T 1T2--分别为试件外表面和外壳内表面的绝对温度,Kεε21--分别为试件外表面和外壳内表面的黑度当F 1F2已知,由实验测得T 1T2和Q12则ε1可由下面公式算出⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛112-11/2211244101100100εεF F Q T T F C I U Q.12=为了研究试件表面黑度ε1随温度T1的变化关系,必须测量不同温度下的黑度值。
传热项目1
工程传热学(三级项目)答辩
实验项目 : 班 组 级 长 : : Q235喷砂处理表面黑度的测定
指导教师 : 实验时间 :源自目录1.项目简介 2.项目目的 3.实验原理 4.实验结果 5.实验分工 6.实验总结
一.项目简介
辐射换热是热量传递的三种基本方式之一,普遍存 在于自然界中,并在许多领域中得到广泛的应用。 本项实验是对Q235喷砂处理表面黑度的测定。将 非凹表面工件置于凹表面空腔之内,通过对工件加热观测 和计算温度变化对工件表面黑度的影响。同时通过不同组 的对比分析工件表面粗糙度对黑度的影响。
总结
本实验达到了预期的按项目目的。通过本项目的锻炼,让我们 更加了解团队合作的重要性。
谢谢观赏 机械工程学院
制作日期2012.5.20
Q 12
T 4 T 4 1 2 C 0 F1 100 100 F1 1 1 1 F2 2 1
(2)
(1)
三、实验原理
由公式(1)可推得
1
得
1 1
4 4 T T 1 2 C 0 F1 100 100 F1 1 1 Q12 F2 2
二、项目目的
1.通过实验加深对物体影响物体表面黑度因素的理解。 2.培养团队的分工协调能力和团队的合作意识。 3.培养锻炼动手能力 4.对项目报告和答辩有充分的认识。
三、实验原理
非凹表面置于凹表面的空腔内的辐射换热 当一物体放在另一物体的空腔内,且空腔内不存 在吸收热辐射的介质时(如空气),彼此以辐射换热 方式进行热交换,其辐射换热量为:
四、实验结果
铂丝表面黑度的测定实验报告)
实验报告课程名称: 指导老师:绩:实验名称: 铂丝表面黑度的测定 实验类型: 传热学实验 同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得一、1.巩固已学过的辐射换热理论知识。
2.熟悉测定铂丝黑度的实验方法。
3.定量测定铂丝表面在温度为100-500℃的黑度。
4.掌握热工实验技巧及有关仪表的工作原理和使用方法。
二、在真空腔内,腔内壁2面(凹物体)与1面(凸物体)组成两灰体的辐射换热系统如图1所示。
1、2面的表面绝对温度、黑度和面积分别为1T 、2T ;1ε、2ε和1A 、2A 。
表面1、2间的辐射换热量12Q [W]为:)11(1)(221121112-+-=εεA A E E A Q b b 式(1)表面积12A A >>,即0/21→A A ,这样式(1)可简化为: )(424101112T T A Q -=σε 式(2)式中:0σ——黑体辐射常数,4280/1067.5K m W ⋅⨯=-σ根据式(2)可得:)(424101121T T A Q -=σε 式(3)因此,只要测出21112,,,T T A Q ,即可由式(3)求得物体1表面的黑度1ε。
温度与热量测量原理 1.铂丝表面温度1t 的测定在实验台中,铂丝本身既为发热元件,又是测量元件。
测温采用电阻法。
铂丝表面温度可通过下式求得:()()α001/R R R t t -= 式(4)式中:0R 、t R 为铂丝在0℃和C t ︒时的电阻[Ω]。
;][28.00Ω=R 。
α为铂丝的电阻温度系数,3109.3-⨯=α[1/℃]。
2.玻璃表面温度2t 的测定由于2表面的热流密度小,而水与玻璃的换热系数又较大,同时所用冷却水温度变化不大,故可直接用出口水温代替平均温度。
出口水温用玻璃温度计测量。
物体黑度实验报告
一、实验目的1. 了解物体黑度的概念及其测量方法。
2. 通过实验验证物体黑度与物体性质、表面温度和表面状况的关系。
3. 掌握中温辐射时物体黑度的测定方法,并学会使用比较法定性测量。
二、实验原理物体黑度是指物体表面吸收辐射能的能力。
物体表面的黑度是一个物性参数,其值取决于物体的性质(种类)、表面温度和表面状况。
本实验采用比较法,在相同的条件下比较一个辐射吸收面对被测试样和已知黑度的标准试样热辐射能的大小,从而求出被测试样的黑度。
实验原理基于净辐射法,即利用封闭系统内物体间的辐射换热,通过测量物体3的净辐射换热量,进而求出待测物体的黑度。
具体公式如下:\[ Q_{net} = Q_{abs} - Q_{emiss} \]其中,\( Q_{net} \) 为物体3的净辐射换热量,\( Q_{abs} \) 为物体3吸收的辐射能,\( Q_{emiss} \) 为物体3辐射出去的辐射能。
由于待测物体3在冷却时,与环境主要以自然对流方式换热,因此有:\[ Q_{emiss} = h \cdot A \cdot (T_{obj} - T_{env}) \]其中,\( h \) 为对流换热系数,\( A \) 为物体3的表面积,\( T_{obj} \) 为待测物体表面温度,\( T_{env} \) 为环境温度。
当热源1和传导腔体的表面温度一致时,\( \alpha_{obj} = \alpha_{env} \),并考虑到热源1、传导腔体2、待测物体3为封闭系统,则:\[ Q_{abs} = \sigma \cdot A \cdot (T_{obj}^{4} - T_{env}^{4}) \]其中,\( \sigma \) 为黑体辐射常数,\( T_{obj} \) 为黑体热力学温度。
根据上述方法,取待测物体a和黑体b,若 \( Q_{net,a} = Q_{net,b} \),则由上式得:\[ \sigma \cdot A \cdot (T_{obj,a}^{4} - T_{env}^{4}) = h \cdot A \cdot (T_{obj,a} - T_{env}) \]从而得到待测物体a的黑度:\[ \epsilon_{obj,a} = \frac{Q_{net,a}}{\sigma \cdot A \cdot(T_{obj,a}^{4} - T_{env}^{4})} \]三、实验器材1. 封闭系统(包括热源、传导腔体和待测物体)2. 温度计3. 对流换热系数测定仪4. 计算器四、实验步骤1. 将待测物体放入封闭系统中,调整热源和传导腔体的温度,使待测物体表面温度与热源温度一致。
【动画的叠影是正常现象】燕山大学-传热学三级项目-固体表面黑度的测定共38页文档
31、园日涉以成趣,门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥,窥灶不见烟。
34、春秋满四泽,夏云多奇峰,秋月 扬明辉 ,冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海,我愿不知老。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
38Leabharlann
中温辐射时物体黑度的测定实验
中温辐射时物体黑度的测定实验一、实验目的用比较法定性地测量中温辐射时物体的黑度ε。
二、实验原理由n 个物体组成的辐射换热系统中,利用净辐射法,可以求物体i 面的纯辐射换热量Q net.ii i b i nk F k i k eff i i e i abs i net F E dF dk E Q Q Q k.1,...)(εα-ψ=-=∑⎰=(1)式中:Q net.i 为i 面的净辐射换热量;Q abs.i 为i 面从其他表面的吸热量;Q e.i 为i 面本身的辐射热量;εi 为i 面的黑度;ψi (dk)为k 面对i 面的角系数;E eff.k 为k 面有效的辐射力;E b.i 为i 面的辐射力;i α为 i面的吸收率;F i 为i 面的面积。
根据本实验的设备情况,可以认为: 1、传导圆筒2为黑体。
2、热源1、传导圆筒2、待测物体(受体)3,它们表面上的温度均匀。
图1 辐射传热简图1-热源;2-传导圆筒;3-待测物体(受体)因此,公式(1)可写成:Q net.3=α3(E b.1 F 1ψ1.3+ E b.2 F 2ψ2.3-ε3E b.3 F 3)因为F 1= F 3;α3=ε3;ψ3.2=ψ1.2, 又根据角系数的互换性F 2ψ2.3= F 3ψ3.2 ,则:q 3=Q net.3/F 3=ε3(E b.1ψ1.3+ E b.2ψ1.2)-ε3E b.3=ε3(E b.1ψ1.3+ E b.2ψ1.2-E b.3)(2)由于受体3与环境主要以自然对流方式换热,因此:q 3=d α(t 3-t f )(3)式中:d α为换热系数;t 3为待测物体(受体)温度;t f 为环境温度。
由(2)、(3)式得: 32.123.1133)(b b b f d E E E t t -ψ+ψ-=αε(4)当热源1和黑体圆筒2的表面温度一致时,E b1=E b2,并考虑到体系1、2、3为封闭系统,则:ψ1.3+ψ1.2=1由此,(4)式可写成: )T (T )t (t E E )t (t ε4341f 3b3b1f 33--=-=σαα- (5)式中σb 称为斯蒂芬—玻尔茨曼常数,其值为5.67×10-8w/(m 2·k 4)。
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传热学三级项目报告
物体表面黑度的测定
班级:
姓名:
课程名称:传热学
指导教师:
2013年11月
目录
前言 (1)
1实验仪器及原理分析 (1)
1.1实验设备介绍 (1)
1.2实验原理分析 (2)
2实验试件及过程 (4)
2.1试验试件设计 (4)
2.2实验步骤 (4)
3实验数据记录及分析 (5)
3.1实验数据记录 (5)
3.2实验数据分析 (6)
4实验结果及感想 (6)
5参考文献 (6)
物体表面黑度的测定
()
摘要:当一个物体放在另一个物体的空腔内,且内空腔不存在吸收热辐射的介质(如空气时),彼此以辐射换热方式进行热交换。
它们之间的
辐射换热量与两者的温度和辐射面积都有关系,并且满足一定的计算法
则。
为了巩固辐射换热理论,掌握用真空辐射法测定固体表面黑度的实
验方法,同时分析固体表面黑度随温度的变化规律。
通过实验测量的方
法,分别测出辐射换热面的温度,并根据加热电流和电压求出换热量Q,带入相应公式进行验证求出样品的黑度。
同时得到黑度与样品温度的关
系。
最后得到样品的黑度是随温度变化的,但它总是不超过1,且随着
样品温度的升高样品的黑度减小。
前言
本实验目的在于测定时间表面黑度以及黑度随温度变化关系,黑度是辐射换热的重要特性,黑度取决于物体的性质,物体的温度,表面状态,波长,方向,通过本实验的学习了解黑度概念和黑度测量,自己动手设计试件、测量数据、分析结果,增强了动手实验能力,培养灵活运用知识的能力和创新思维,采用真空辐射法测定固体黑度的实验方法,根据公式及日常经验预测试件表面黑度随温度升高呈上升趋势。
1实验仪器及原理分析
本试验主要使用的仪器是我校自主研制并制作的物体黑度测定仪,其主要原理是传热学中辐射换热——非凹表面置于凹表面空腔中的相关理论,该实验需要试件与装置温度达到相应稳定的状态下去测量与记录,所以会花费较多的时间使相应的数据达到稳定值,在这个过程中,培养了我们务实、严谨与耐心的相关实验精神,对以后的相关实验的进行很有意义,下面就对该项目的相关仪器及理论做如下详细说明。
1.1实验设备介绍
实验设备由黑度测试仪本体及三个系统组成,三个系统分别为:
⑴、加热系统:包括电加热器、电流表、电压表、调压阀、稳压集成块。
⑵、真空系统:包括真空泵、真空保持阀、真空表、大气阀以及密封装置。
⑶、热电偶测温系统:包括外壳及试件上的热电偶、数显温度表。
本体是由空心圆柱管的试件套在加热棒上,放置于不锈钢外壳中间,两端密封而成。
试件的外径φ25mm,管长270mm ,外壳的内径ψ99mm ,管长270mm 。
图1-1为实验装置示意图。
1.2 实验原理分析
当一个物体放在另一物体的空箱内,且空箱内不存在吸收热辐射的介质时(如
空气),彼此以辐射换热形式进行热交换,其辐射量为:
图1-1 实验装置示意图
图1-2 实验装置图
44120112
11221001001
11T T C F Q F F εε⎡⎤
⎛⎫⎛⎫-⎢⎥
⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦=
⎛⎫+- ⎪⎝⎭
·············○1 式中 F 1——试件外表面积(m ²); F 2——外壳内表面积(m ²);
C 0——黑体辐射系数,C 0=5.67W/m ²K^4;
T 1、T 2——分别为试件外表面和外壳内表面的绝对温度,K ; ε1、ε2——分别为试件外表面和外壳表面的黑度。
如果F 1、F 2为已知,通过实验测量Q 12、T 1、T 2,根据式○
1,试件外表面黑度ε1即可由下式算出
4412011
1122210010011
1T T C F F Q F ε⎧⎫⎡⎤
⎛⎫⎛⎫-⎪⎪⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎢⎥⎪⎪⎣⎦=--⎨⎬
⎪⎝⎭⎪
⎪⎪⎪⎩⎭
·····○2
图1-3两物体表面间辐射换热
F F 1
2 实验试件及过程
2.1 试验试件设计
我小组根据实验原理及试验要求,设计试验试件如图2-1、图2-2。
2.2
实验步骤 ⑴、用游标卡尺等工具测定并记录试件的几何参数:试件外径为d 1,管长L 1,外壳内径为d 2,管长L 2,右端开口长度d 3,开口半圆半径R 3。
⑵、将试件装入实验设备中:用扳手将左侧密封盖打开,将热电偶测温点固
图2-1 实验试件三维设计图
图2-2 实验试件二维工程图
定在试件上,然后将试件穿过加热棒固定,最后用密封盖密封。
与此同时连接好相关的仪表仪器,做好准备工作。
⑶、开启真空泵,打开真空保持阀,观察真空表,系统中形成真空后先关闭真空阀,再关闭真空泵。
开启加热电源,调整调压旋钮,将电压调到预设初值。
经过一段时间(一般2个小时),观察温度表,待温度基本不再变化时,记录温度及电加热器的电流电压等数据。
⑸、数据测定,每间隔2个小时记录温度,电流和电压数据。
有的实验设备密封性不好,测完数据后,再抽一次气,使空腔内保持真空状态。
⑷、测完所有数据后,关闭加热电源,打开通大气阀,使空腔通大气散热。
⑹、实验完毕,用扳手将左端密封盖卸下,实验刚做完时,试件温度很高,等到试件温度降到常温时,缓慢将试件取出,卸下热电偶,再将试件放回原位,最后整理好试验现场。
⑺、对数据进行分析、整理和归纳,制作曲线图找出规律。
3实验数据记录及分析
经过近一天的实验,我们获取了相关的实验数据,并将相关数据与材料相同的小组进行对比,初步确定数据的正误,为下一步的工作做好准备,下面是我们小组以及与我们相对应的小组记录的相关数据以及相应的分析。
3.1实验数据记录
表3-1为我小组记录的实验数据。
表3-1 物体表面黑度测量数据记录表
3.2实验数据分析
根据以上数据画出黑度与工件外表面温度的折线图(表3-2)。
由图可看出黑度与工件外表面的关系。
总体上黑度随表面温度的升高而降低,60℃到80℃变化明显,当温度大于80℃小于100℃时变化不大,基本持平,100℃到120℃有轻微上升,大于120℃时黑度下降虽然有一定的波动,但整体上还是呈现下降趋势。
4实验结果及感想
我们通过实验结果分析发现,物体处理表面的黑度随着温度的升高而降低。
通过本次物体黑度的测定实验,加深了我们对物体表面间的辐射换热理论的理解,使我们了解了物体的热学特性和物体表面黑度与表面温度的关系及变化趋势,增强了我们的动手能力,锻炼了用实验自主去解决问题的意识与能力,在该过程中,我们采用了分工合作的方式进行全过程的实验与研究,首先,小组成员集体进行试件的安装及装置的调试工作,在各自安排的时间去记录数据。
最后,集体拆装,并将相关工具、试件放回原处,王政主要负责报告说明书的撰写,王宏博主要负责实验数据的处理,路彦辉、张雨生、刘琼负责汇报PPT的制作、讲解,张帆负责试件相关图纸的绘制,各自完成相应任务后,小组内成员采用交叉互换的方式,对各自工作进行校核与审阅,并经讨论后确定最终的相关材料。
在这个过程中,我们培养了团队合作精神,认识到了团队合作的精神和科学的严谨性,并培养了我们灵活运用知识的能力和创新思维。
黑度是衡量物体表面辐射换热能力的一个重要指标,在工业生产中广泛应用,了解和掌握这一知识对我们以后十分重要,在这里也感谢指导老师对我们的细心指导。
5参考文献
[1],张兴中,黄文,刘庆国,传热学.北京:国防工业出版社,2011.
[2],陆煜,程林.传热原理与分析.北京:清华大学出版社,1981.
[3],章熙民,传热学.第2版.北京:中国建筑出版社,1985.
[4]杨世铭,,传热学(第四版):高等教育出版社,2010
[5]章熙民,任泽霈,梅飞鸣,传热学(第五版):中国建筑工业出版社,2009
另附试件工程图。