球體法測粒狀材料的導熱系數(shù)實驗臺
1實驗目的
用球體法測量導熱系數(shù)實驗臺實驗目的:
1. 學習用球體法測定粒狀材料導熱系數(shù)的方法。
2. 了解溫度測量過程及溫度傳感元件。
2實驗原理
球體法測粒狀材料的導熱系數(shù)實驗臺的實驗原理:
1.導熱的定義;
導熱是指物體內(nèi)的不同部位因溫差而發(fā)生的傳熱,或不同溫度的兩物體因直接接觸而發(fā)生的傳熱。
2.溫度場
非穩(wěn)態(tài)t=f(x,y,z,ι)
穩(wěn)態(tài)t=f(x,y,z)
維穩(wěn)態(tài)t=f(x)
上式中x,y,z為空間坐標,ι為時間
3溫度梯度
球體法適用于測定顆粒狀(或粉末)材料的導熱系數(shù)。
如圖7—1所示。熱導率是表征材料導熱能力的物理量,其單位為W/(m•K),對于不同的材料,熱導率是不同的。對于同種材料,熱導率還取決于它的化學純度,物理狀態(tài)(溫度、壓力、成分、容積、重量和吸濕性等)和結構情況。各種材料的熱導率都是門實驗測定出來的,然后匯成圖表,工程計算時,可以直接從圖表中查取。
球體法就是應用沿球半徑方向維穩(wěn)態(tài)導熱的基本原理測定粒狀和纖維狀材料導熱系數(shù)的實驗方法。
設有空心球體,若內(nèi)外表面的溫度各為t1和t2并維持不變,根據(jù)傅立葉導熱定律:
3實驗設備
球體法測粒狀材料的導熱系數(shù)實驗臺的實驗設備:
如圖7—2所示,實驗設備組成包括:球體導熱儀本體、實驗臺手動測試系統(tǒng)、計算機測量系統(tǒng)、數(shù)字儀表測量系統(tǒng)。球體導熱儀本體是兩個球殼同心套裝在起,內(nèi)球殼外徑為d1,外球殼內(nèi)徑為d2,在兩球殼之間填充實驗粒狀材料,熱量由裝入內(nèi)球殼中的球`形電加熱器加熱得到。熱量穿過內(nèi)球壁和被測材料到外球殼,外球殼通過自然空氣對流方式進行冷卻。內(nèi)外球殼分別埋設2對熱電偶,由于對流狀況不樣,故需測量多次,并取其平均值作為球殼溫度。安裝實驗設備時要注意不能讓實驗室的日光燈直接照射到在到球體上,實驗人員也要禁止走動,以防對測量結構產(chǎn)生影響。球體法便于測定各種散狀物料(如沙子、礦渣、石灰等)的導熱系數(shù)。
手動測試系統(tǒng)通過實驗臺操作完成手動測量數(shù)據(jù),其中,功率測量由電壓表和電流表檢測得到,溫度測量由電位差計檢測得到。計算機測量系統(tǒng)通過計算機運行監(jiān)測主畫面,實時顯示實驗測量數(shù)據(jù),并計算得到導熱系數(shù)的測量值等。數(shù)字儀表測量系統(tǒng)通過數(shù)字儀表機柜,直接測量得到球壁溫度值和熱流功率值。
4實驗方法
1. 確認所在實驗臺上電壓表、電流表工作量程及指針讀數(shù)單位換算。
2. 學會用電位差計測量熱電偶信號操作要領。
3. 對球體進行加熱,待加熱穩(wěn)定后,記錄4個溫度測量點數(shù)據(jù),讀表得到電壓、電流數(shù)據(jù),以后每隔5~8分鐘測次,實驗中再取2次內(nèi)外殼的溫度,再分別取平均值,將實驗數(shù)據(jù)記錄在表7-1中。
4. 改變電功率,重復以上步驟,重復1次。
5. 測得mv再查銅鏮銅mv-t曲線/表得出to。
5實驗報告
1. 結合課堂講授的理論及實驗內(nèi)容,學生要提供自編的實驗報告書。
2. 學生要根據(jù)自己所進行的實驗獨立認真地撰寫實驗報告。要求字跡工整、數(shù)據(jù)準確、
觀察現(xiàn)象的文字描述層次清晰并應結合理論教學中的知識對實驗結果給出分析和評價。
6測量數(shù)據(jù)
表 實驗測量數(shù)據(jù)記錄表
記錄人: 同組人: 時間: |
||||||||||||||
實驗參數(shù) | 實驗數(shù)據(jù) | |||||||||||||
實驗臺 | 球 殼 溫 度 |
內(nèi)球殼溫度 ℃ | 外球殼溫度 ℃ | |||||||||||
試材名稱 | 測量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | |||||
1 | ||||||||||||||
2 | ||||||||||||||
容 重 | 3 | |||||||||||||
內(nèi)平均溫度t1= | 外平均球溫度t2= | |||||||||||||
外球直徑 | ||||||||||||||
加熱 功率 |
電壓U (V) | 電流I(A) | 功率 | |||||||||||
內(nèi)球直徑 | ||||||||||||||
λm2 = (w/m·℃) | ||||||||||||||
環(huán)境溫度 | 導熱系數(shù) |
臺號 |
試材 | 測試法 | 實驗數(shù)據(jù) | 導熱系數(shù)%* 測量誤差 |
||
內(nèi)外球均溫 tm | 加熱功率 | 導熱系數(shù)λ | ||||
1臺 | 粒狀 珍珠巖 |
手動測 | ||||
2臺 | 手動測 | |||||
3臺 | 粒狀 蛭石 |
手動測 | ||||
4臺 | 手動測 |
7售后服務
球體法測粒狀材料的導熱系數(shù)實驗臺的售后服務:
上海甲央教學設備有限公司保證為所售產(chǎn)品提供合格、及時、滿意的售后服務,并向采購人和采購代理機構作出如下承諾:
1.質(zhì)保期: 3 年。
2.質(zhì)保期內(nèi),提供免費上門維修服務,備件及往來費用全免費。
3.質(zhì)保期滿后兩年,備件六折優(yōu)惠,人工免費。
4.軟件系統(tǒng)終身免費升級。
5.每年不少于2次(開學前后)上門巡檢并對設備進行必要保養(yǎng)維護。
6.由法定不可抗力情況造成設備損壞,以成本價修復。
7.設備修復:無需更換配件的情況24小時以內(nèi)修復,需更換配件時多4日修復。
9產(chǎn)品相冊
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