传热学实验指导书22页
[实验一]用球体法测定粒状材料的导热系数
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、实验原理
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。
球体法就是应用沿球半径方向一维稳态导热的基本原理测定粒状和纤维状材料导热系数的实验方法。
设有一空心球体，若内外表面的温度各为t 1和t 2并维持不变，根据傅立叶导热定律：
dr
dt
r dr dt A
λπλφ24-=-= （1） 边界条件
2
211t t r r t t r r ====时时 （2）
1、若λ= 常数，则由（1）（2）式求得
1
22121122121)
(2)(4d d t t d d r r t t r r --=--=πλπλφ[W]
)
(2)
(212112t t d d d d --=
πφλ [W/(m ·K)] (3)
2、若λ≠ 常数，（1）式变为
dr
dt
t r )
(42λπφ-= （4） 由（4）式，得
将上式右侧分子分母同乘以（t 2－t 1），得
)()(412122
2
1
2
1
t t t t dt
t r dr t t r r ---=??
λπφ (5) 式中
1
22
1
)(t t dt
t t t -?λ项显然就是λ在t 1和t 2范围内的积分平均值，用m λ表示即
1
22
1
)(t t dt
t t t m -=
?λλ，工程计算中，材料的热导率对温度的依变关系一般按线性关系处理，即
)1(0bt +=λλ。因此，
)](2
1[)1(2101
20
2
1
t t b
t t dt
bt t t m ++=-+=
?λλ
λ。这时，(5)式变为
)(2)(4)(2121122
212
1t t d d d d r dr
t t r r m --=-=
?πφπφ
λ [W/(m ·K)] （6） 式中，m λ为实验材料在平均温度)(2
1
21t t t m +=
下的热导率， φ为稳态时球体壁面的导热量，
21t t 、分别为内外球壁的温度， 21d d 、分别为球壁的内外直径。
实验时，应测出21t t 、和φ，并测出21d d 、，然后由（3）或（6）得出m λ。 如果需要求得λ和t 之间的变化关系，则必须测定不同m t 下的m λ值，由
)
1()
1(202101m m m m bt bt +=+=λλλλ （7）
可求的b 、0λ值，得出λ和t 之间的关系式)1(0bt +=λλ。
三、实验设备
导热仪本体结构和测量系统如图1-1所示。
本体有两个很薄的铜制同心球壳1和2组成。内球壳外径为d1，外球壳外径为d2，在两球壳之间均匀填满粒状材料（如砂子、珍珠岩、石棉灰等）。内壳中装有电加热器，它产
图1-1 导热仪本体结构和测量系统
1．内球壳 2．外球壳 3．电加热器 4．热电偶 5．转换开关 6．冰点保温瓶 7．电位差计 8．调压变压器 9．电压表 10．电流表
生的热量将通过粒状材料导至外壳，为使内外球壳同心，两球之间有支撑杆。
由试料导出的热量从外壳表面以自然对流的方式由空气带走，球外商部和下部的空气流动情况不同，外球表面温度分布不均匀，因此在内外球壳的表面上各埋置3~6个对热电偶，用来测量内外球壳的温度，并取其平均值作为球壁的表面温度。
球内试料应力求松紧均匀，填满空间，室温应尽量保持不变，避免日光直射球壳，应防止人员走动、风等对球壳表面空气自由流动的干扰，以便使外球壳的自然对流放热状态稳定，这样才能在试料内建立一维稳态温度场。
四、实验步骤
1、将试料烘干，并根据给定的被测材料的容量，算出仪器内所需装填的试料重量，然后均匀的装入球内；
2、将所有仪器仪表按图1-1接好，并经指导教师检查；
3、接通电源，用调压变压器将电压调到一定的数值并保持不变，观察各项测量数据的变化情况；
4、当各项数据基本不随时间变化时，说明系统已达稳定状态，开始测量并记录，每隔5分钟测一次，并测3次；
5、整理数据，选取一组数据，代入计算式，计算值m λ；
6、改变电加热器的电压，即改变热流，使它维持在另一数值上，当达到新的稳态后，重复步骤4和5，得到新的m λ值。
利用两种情况下的m λ值，由（7）式求得b 、0λ值，得出λ和t 之间的关系式
)1(0bt +=λλ。
五、实验报告要求
1、画出实验装置系统简图；
2、实验过程中所测量的原始数据记录
3、实验表格和计算结果
4、实验结果的误差分析和讨论
六、思考题
1、试料填充的不均匀所产生的影响是什么？
2、内外球壳不同心所产生的影响是什么？
3、室内空气不平静会产生什么影响？
4、怎样判断、检验球体导热过程已达到稳态？
5、怎样按测得的数据，计算圆球表面自然对流换热系数？
6、球体导热仪从开始加热到热稳态所需时间取决于哪些因素？
[试验二]空气外掠单管管外放热系数的测定
一、实验目的
1、了解对流放热的实验研究方法。
2、测定空气横向流过单管表面时的平均放热系数h ，并将试验数据整理成准则方程式，加深对相似理论的理解。
３、学习测量风速、温度和热量的基本技能。
二、实验原理
根据相似理论，流体受迫外掠物体时的放热系数h 与流速、物体几何形状及尺寸、流体物性间的关系可用下列准则方程式描述：
实验研究表明，流体横掠单管表面时，一般可将上式整理成下列具体的指数形式 式中：c 、n 、m 均为常数，由实验确定， 上述各准则中
d 为实验管外径，作定性尺寸[m]
u 为流体流过实验管外最窄面处流速[m/s] λ为流体的热导率[W/(m ·K)]
a 为流体的导温系数[m 2
/s]
ν为流体运动黏度[m 2
/s]
定性温度用流体边界层的平均温度)(2
1
f w m t t t +=
，鉴于实验中流体为空气，7.0Pr =，故准则式可化为n C Nu Re =
本实验的任务在于确定C 与n 的数值，首先使空气流速一定，然后测定有关数据：电流I 、电压V 、管壁温度t w 、空气温度f t 、微压计动压头h 。至于a 、ω在实验中无法直接测得，可通过计算求得，而物性参数可在有关资料中查得。得到一组数据后，可得一组Re 、Nu 值，改变空气流速，又得到一组数据，再得到一组Re 、Nu 值，改变几次空气流速，就可得到一系列的实验数据。
三、实验设备
本对流实验在一实验风洞中进行。实验风洞主要由风洞本体、风机、构架、实验管及其加热器、水银温度计、倾斜式微压计、比托管、电位差计、电流表、电压表以及调压变压
图2-1 实验风洞简图
1.双扭曲线进网口
2.蜂窝器
3.整流金属网
4. 第一测试段
5.实验段
6.第二测试段
7. 收缩段
8.测速段
9.橡皮连接管 10.风机 11.皮托管
器组成。风洞本体如图2-1所示：
由于实验段前有两段整流，可使进入实验段前的气流稳定。比托管置于测速段，测速段截面较实验段小，以使流速提高，测量准确。风量由风机出口挡板调节。
实验风洞中安装了一根实验管，管内装有电加热器作为热源，管壁嵌有四对热电偶以侧壁温。
四、实验步骤
1.将比托管与微压计连好、校正零点；连接热电偶与电位差计，再将加热器、电流表、电压表以及调压变压器线路连接好，指导老师检查确认无误后，准备启动风机。
2.在关闭风机出口挡板的条件下启动风机，让风机空载启动，然后根据需要开启出口挡板，调节风量。
3.在调压变压器指针位于零位时，合电闸加热实验管，根据需要调整变压器，使其在某一热负荷下加热，并保持不变，使壁温达到稳定（壁温热电偶电势在3分钟内保持读数不变，即可认为已经达到稳定状态）后，开始记录热电势、电流、电压、空气进出口温度及微压计的读数，所加电压不得超过180V 。
4. 在一定热负荷下，通过调整风量来改变e R 数的大小，因此保持调压变压器的输出电压不变，依次调节风机出口挡板，在各个不同的开度下测得其动压头，空气进、出口温度以及电位差计的读数，即为不同风速下，同一负荷的实验数据。
5.不同热负荷条件下的实验，仅需要利用调压器改变电加热器功率，重复上述实验步骤即可。
6.实验完毕，先切断实验管加热电源，待实验管冷却后再停止风机。
五、实验数据的整理计算
1.壁面平均放热系数α
电加热器所产生的总热量Q ，除以对流方式由管路传给空气外，还有一部分是以 射方式传出去的，对流放热量为c Q 为
Q τ—辐射换热量；
ε—试管表面黑度；7.0~6.0=ε
0C —绝对黑体辐射系数；67.50=C
w T —管壁面的平均绝对温度； f T —流体的平均温度；
F —管表面积。
根据牛顿公式，壁面平均对流放热系数为： 2．空气流速的计算
采用毕托管在测速截面中心点进行测量，由于实验风洞测速分布均匀，因此不必进行截面速度不均匀的修正。
若采用倾斜式微压计测得的动压头为 h ，则由能量方程式:
022
21+=+空
空γρωγρg 而 h ）（空酒γγρρ-=
-12 式中：
酒ρ—微压计酒精的密度；331081.0m kg ?=ρ
空ρ—空气的密度，根据空气的平均温度，可在有关书中查得；
h —动压头，用液柱高表示。
由上式计算所得的流速式测速截面处的流速，而准则式中的流速W 是指流体流过实验管最窄截面的流速，由连续性方程：
式中：测F 测速处流道截面积；][m 2
试F 放试管处流道截面积；][m 2 L 实验管有效管长；=L d 实验管外径； =d n 实验管数；=n
测W 测速处流体流速；]s m [ 试W 实验管截面处流速；]s m [
3．确定准则方程式：
将数据代入，得到准则数，即可在um N 为纵坐标，以em R 为横坐标的常用对数坐标图上，得到一些实验点，然后用直线连接起来，因：
为直线的截距， n 为直线的斜率，取直线上的两点，
即可得出具体的准则方程式n
C Nu Re =
六、实验报告要求
1． 实验原理
2． 实验原始数据，数据整理； 3． 做出n
C Nu Re = 图线 4． 误差分析
七、思考题
1、以本实验为例，试讨论相似理论在对流换热实验研究中的应用。
2、为什么本实验可认为风道壁温，等于流体温度，并用流体温度来计算辐
射换热量？
3、标绘测速断面速度分布图，并进行分析。
4、本实验中的实验管，其边界条件属于常热流边界条件，还是常壁温边界
条件？
[实验三] 空气沿横管表面自由流动的放热
一、实验目的和要求
1． 了解空气沿管表面自由放热的实验方法，巩固课堂上学过的知识； 2． 测定单管的自由运动放热系数α；
3． 根据对自由运动放热的相似分析，整理出准则方程式。
二、实验原理
对铜管进行电加热，热量应是以对流和辐射两种方式来散发的，所以对换热量为总热量与辐射换热量之差，即：
τQ — 辐射换热量； c Q — 对流换热量；
ε— 试管表面黑度；
0C — 黑体的辐射系数； w t — 管壁平均温度； f t — 室内空气温度；
α— 自由运动放热系数；
根据相似理论，对于自由对流放热，努谢尔特数Nu ，是葛拉晓夫数Gr 、普朗特数Pr 的函数即：
可表示成n
Gr c Nu Pr)(?=
其中n c ,是通过实验所确定的常数，为了确定上述关系式的具体形式，根据测量数据计算结果求得准则数：
物性参数由定性温度从教科书中查出。
该变加热量，可求得一组准则数，把几组数据标在对数坐标上得到以Nu 为纵坐标，以Gr 、Pr 为横坐标的一系列点，画一条直线，使大多数点落在这条直线上或周围，根据：
为这条直线的斜率即为 n ，截距为c .
三、实验装置即测量仪表
实验装置由实验管（八种类型），测量仪表有电位差计，TDGC 型接触式调压器、稳压器、电流表、电压表。
实验管上有热电偶嵌入管壁，可反映出管壁的热电势，电位差计用于测量管壁的电热势，稳压器可稳定输入电压，使加入管的热量保持一定，电压、电流表测定电加热器的电压和电流。
四、实验步骤
1． 按电路图接好线路，经指导老师检查后接通电源； 2． 调整调压器，对实验管加热；
3． 稳定六小时后开始测管壁温度，记下数据； 4． 间隔半小时再记一次，直到两组数据接近为止； 5． 将两组接近的数据取平均值，作为计算数据；
6． 记下半导体温度计指示的空气温度或用玻璃温度计； 7．
经指导教师同意，将调压器调调整回零位，切断电源。
五、实验数据的整理
1、已知数据
管径： d 1= d 2= d 3= d 4=
d 5= d 6= d 7= d 8=
管长： L 1= L 2= L 3= L 4=
L 5= L 6= L 7= L 8=
2、测试数据
管壁热电势mv 1、mv 2、mv 3、……mv n 、 室内空气温度f t 电流I ，电压V 3、整理数据：
根据所测热电势算出平均值n
mV mV mV mV N
21m ++=查出对应的温度t ，计算加
热器的热量 [W]V I Q ?=
a 、 求对流放热系数
b 、
查出物性参数
定性温度取空气边界层平均温度)(2
1
w f m t t t +=
，在书的附录中查得空气的导热系数λ、 热膨胀系数β、运动粘度ν 导温系数a 、和普朗特数Pr 。
c 、
用标准公式计算对流换热系数Nu 和'
a 。
求相对误差'
'
a
a a - 图3-1 实验管电路及测量系统
1.实验管
2.电加热器
3.壁温热电偶
4. 转换开关
5.电位差计
6.冰水溶液保温瓶
7. 电流表
8.电压表
9.变压器
d 、 以班组为单位整理准则方程
把求得的有关数据代入准则中可得准则式，把对应的数据标在对数坐标纸上，几组数据可标得一条直线，求得n
Gr c Nu Pr)(?=
六、实验报告要求
1． 实验目的、原理、步骤、数据整理； 2． 作出直线，写出准则方程式； 3． 误差分析。
七、思考题
1． 怎样才能使本实验管的加热条件成为常壁温？
2． 管子表面的热电偶应沿长度和圆周均匀分布，目的何在？ 3． 如果室内空气温度不平静，会导致什么后果？ 4． 本实验的 范围有多大，是否可达到紊流状态？
表3-1
[实验四] 金属表面的法向辐射率的测定
一、实验目的与任务
1． 热辐射的基本概念和基本理论； 2． 学习法向辐射测量仪的基本原理；
3．
掌握金属材料表面法向辐射率的测量方法。
二、实验原理
在传热学中，将某物体表面的半球辐射率（或称为半球发射率、半球黑度、简称黑度）定义为该物体表面的辐射率E 与同温度下黑体表面的辐射力b E 比值，即b
E E
=
ε。而某物体表面的法向辐射率（法向辐射率，或法向黑度）定义为该物体表面的法向辐射强度n I 与同温度下黑体的法向辐射强度bn I 的比值，即bn
n
I I =
ε。对于每一种物体表面，ε和n ε之间有一定的数量关系。
法向辐射率测量仪就是从法向辐射率的基本定义出发而设计的，图4-1示出实验设备，用一个热辐射敏感元件分别接受温度相同的待测样品和黑体的热辐射，为限制待厕样品和黑体的辐射能量只有法线方向的能量被感受元件所接收，将感受件置于一个直径较小、长度教长的黑体腔内（称为感受件腔）。感受件是采用无选择性的平面热电堆。它由八对热电偶串联而成，可使输出信号加大。让感受件分别接受同一温度下的待测样品和黑体的热辐射，则感受件的电势与待测样品和黑体的法向辐射强度成正比，即：
式中： ?——感受件接受待测样品辐射时的电势；
b ?——感受件接受黑体辐射时的电势； K ——比例系数，或成为热电转换系数。 再根据法向辐射率的定义， 则有：
三、试验仪器的构造
图4-1 法向发射率测定仪示意图
传热学实验指导书
[实验一]用球体法测定粒状材料的导热系数 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、实验原理 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。 球体法就是应用沿球半径方向一维稳态导热的基本原理测定粒状和纤维状材料导热系数的实验方法。 设有一空心球体，若内外表面的温度各为t 1和t 2并维持不变，根据傅立叶导热定律： dr dt r dr dt A λπλφ24-=-= （1） 边界条件221 1t t r r t t r r ====时时 （2） 1、若λ= 常数，则由（1）（2）式求得 1 22121122121)(2)(4d d t t d d r r t t r r --=--=πλπλφ[W] ) (2)(212112t t d d d d --=πφλ [W/(m ·K)] (3) 2、若λ≠ 常数，（1）式变为 dr dt t r ) (42λπφ-= （4） 由（4）式，得 dt t r dr t t r r ??-=21 21)(42 λπφ 将上式右侧分子分母同乘以（t 2－t 1），得 )()(4121222 12 1t t t t dt t r dr t t r r ---=??λπφ (5)
式中 122 1)(t t dt t t t -?λ项显然就是λ在t 1和t 2范围内的积分平均值，用m λ表示即 1 221)(t t dt t t t m -=?λλ，工程计算中，材料的热导率对温度的依变关系一般按线性关系处理，即)1(0bt +=λλ。因此， )](21[)1(210 1202 1 t t b t t dt bt t t m ++=-+=?λλλ。这时，(5)式变为 ) (2) (4)(21211222121t t d d d d r dr t t r r m --= -=?πφπφλ [W/(m ·K)] （6） 式中，m λ为实验材料在平均温度)(21 21t t t m +=下的热导率， φ为稳态时球体壁面的导热量， 21t t 、分别为内外球壁的温度， 21d d 、分别为球壁的内外直径。 实验时，应测出21t t 、和φ，并测出21d d 、，然后由（3）或（6）得出m λ。 如果需要求得λ和t 之间的变化关系，则必须测定不同m t 下的m λ值，由 ) 1() 1(202101m m m m bt bt +=+=λλλλ （ 7） 可求的b 、0λ值，得出λ和t 之间的关系式)1(0bt +=λλ。 三、实验设备 导热仪本体结构和测量系统如图1-1所示。
传热学综合试验指导书
传热学综合实验指导书李长仁富丽新编写 沈阳航空工业学院 动力工程系 2004．01
实验一空气纵掠平板时参数的测定 流体纵掠平板是对流换热中最典型的问题，总是被优先选作教学中对流换热的对象，是可以分析求解的最简单情况，可以籍此阐明对流换热的原理和基本概念。 本实验应用空气纵掠平板对流换热装置完成以下三个实验： 1.空气纵掠平板时局部换热系数的测定； 2.空气纵掠平板时流动边界层内的速度分布； 3.空气纵掠平板时热边界层内的温度分布。 一空气纵掠平板时局部换热系数的测定 1.实验目的 1)流体纵掠平板是对流换热中最典型的问题之一，通过空气纵掠平板时局部换热系数的测 定，加深对对流换热基本概念和规律的理解。 2)通过对实测数据的整理，了解局部换热系数沿平板的变化规律，分析讨论其变化原因。 3)了解实验装置的原理，学习对流换热实验研究方法和测试技术。 2.实验原理 恒热流密度 下，沿板长局部换 热系数改变，联系 着壁温沿板长也 变化，因此就存在 纵向导热。同时壁 温不同向外界辐 射散热也不同。为 了确定对流换热 系数，必须考虑纵 向导热和辐射的 影响。 图1微元片热平衡分析 对平板上不 锈钢片进行热分析，取其微元长度dx，如图1所示，在稳定情况下的热平衡： 电流流过微左侧导入右侧导对流传给辐射散对板体 元片的发热 + 热量 = 出的热 + 空气的热 + 失的热 + 的散热 量Qδ/Q g Q cdin量Q cdout量Q cv量Q R量Q cd
各项可分别写为： dx L VI dx b q Q v g ?? ? ??=???=2δ x s cdin dx dT b Q |? ??-=δλ ?? ??????? ??+??-=? ??-=+dx dx dT dx d dx dT b dx dT b Q s dx x s cdout δλδλ| ()bdx T T Q f x cv -=α ()bdx T T Q f b R 44-=εσ 0=cd Q 式中： b ─片宽,m δ─片厚,m L ─平板长度,m V ─不锈片两端电压降,V I ─流过不锈钢片的电流量,I q v ─电流产生的体积发热值 λs ─不锈钢片的导热系数,w/(m ?℃) T ─不锈钢片壁温,K T f ─空气来流温度,K αx ─离板前缘x 处的局部换热系数,w/(m 2?℃) ε─不锈钢片黑度 σb ─斯蒂芬波尔兹曼常数=5.67×10-8,w/(m 2·K 4) 代入微元片热平衡式后得出局部换热系数的表达式： () f f b s x T T T T dx T d bL VI ---+=44222εσδλα (1) 上式中V 、I 、T 、T f 均可由测试得到，但由于壁温T 随x 变化，只能用作图法求d 2 T /dx 值。先根据测得T ─x 的对应值，给出T ─x 变化曲线，然后用作图法求出不同x 处曲线的一阶导数dT /dx ，
传热仿真实习实验指导
基本原理： 对流传热的核心问题是求算传热膜系数α，当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为： (4-1) 对于强制湍流而言，Gr准数可以忽略，故 （4-2） 本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关联式中的指数m、n和系数A。 用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量Re和Pr分别回归。本实验可简化上式，即取n=0.4（流体被加热）。这样，上式即变为单变量方程，再两边取对数，即得到直线方程： （4-3） 在双对数坐标中作图，找出直线斜率，即为方程的指数m。在直线上任取一点的函数值代入方程中，则可得到系数A，即： （4-4） 用图解法，根据实验点确定直线位置有一定的人为性。而用最小二乘法回归，可以得到最佳关联结果。应用微机，对多变量方程进行一次回归，就能同时得到A、m、n。 对于方程的关联，首先要有Nu、Re、Pr的数据组。其准数定义式分别为： 实验中改变冷却水的流量以改变Re准数的值。根据定性温度（冷空气进、出口温度的算术平均值）计算对应的Pr准数值。同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数α值。进而算得Nu准数值。 牛顿冷却定律： （4-5） 式中： α—传热膜系数，[W/m2·℃]； Ｑ—传热量，［Ｗ］； Ａ—总传热面积，[m2]； △t m—管壁温度与管内流体温度的对数平均温差，[℃]。 传热量Q可由下式求得： （4-6）式中：
W—质量流量，[kg/h]； Cp—流体定压比热，[J/kg·℃]； t1、t2—流体进、出口温度，[℃]； ρ—定性温度下流体密度，[kg/m3]； V—流体体积流量，[m3/s]。 设备参数： 孔板流量计： 流量计算关联式：V=4.49*R0.5 O），V——空气流量 (m3 /h) 式中：R——孔板压差（mmH 2 换热套管： 套管外管为玻璃管，内管为黄铜管。 套管有效长度：1.25m，内管内径：0.022m 计算方法、原理、公式： 对流传热的核心问题是求算传热膜系数α，当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为： (4-1) 对于强制湍流而言，Gr准数可以忽略，故 （4-2） 本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关联式中的指数m、n和系数 A。 用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量Re和Pr分别回归。本实验可简化上式，即取n=0.4（流体被加热）。这样，上式即变为单变量方程，再两边 取对数，即得到直线议程： （4-3）
环境生物学-考试重点
名词解释 1）环境生物学：是研究生物与受人类干扰的环境之间的相互作用规律及其机理的科学，是环境科学的一个分支科学。 2）环境污染：是指有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统结构与功能发生变化对人类以及其他生物的生存和发展产生不利影响的现象。 3）优先污染物：在众多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制对象，称之为优先污染物。 4）污染物的生物地球化学循环：就是生物的合成作用和矿化作用所引起的污染物周而复始的循环运动过程。 5）生物运转：是指环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。 6）生物浓缩：是指生物机体或处于同一营养级上的许多生物种群从周围环境中蓄积某种元素或难以分解的化合物，是生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象，又称生物学浓缩，生物学富集。 7）生物积累：是指生物在其整个代谢活跃期通过吸收、吸附、吞噬等各种过程，从周围环境中蓄积某种元素或难以分解的化合物，以至随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象，又称生物学积累。 8）生物放大：指在生态系统中，由于高营养级生物以低营养及生物为食物，某种元素或难分解的化合物在生物机体中的浓度随着营养级的提高而逐步增大的现象，又称生物学放大。 9）靶器官：污染物进入机体后，对各器官并不产生同样的毒作用，而只对部分器官产生直接毒作用，这些器官称为靶器官。 10）生物测试：指系统的利用生物的反应测定一种或多种污染物或环境因素单独或联合存在时，所导致的影响或危害。 11）毒性：是指有毒物质接触或进入机体后，引起生物体的易感部位产生有害作用的能力。 12）最大无作用剂量：指化学物在一定时间内，按一定方式与机体接触，按一定的检测方法或观察指标，不能观察到任何损害作用的最高剂量。 13）最小有作用剂量：是指能使机体发生某种异常变化所需的最小剂量，即能使机体开始出现毒性反应的最低剂量。 14）急性毒性试验：是研究化学物质大剂量一次染毒或24小时内多次染毒动物所引起的毒性试验。其目的是在短期内了解该物质的毒性大小和特点，并为进一步开展其他毒性试验提供设计依据。 15）亚慢性毒性试验：是在相当于生物周期1-30——1-20时间内使动物每日或反复多次受试物的毒性试验。其目的是为进一步对受试物的主要毒作用、靶器官和最大无作用剂量或中毒阈剂量作出评估。 16）慢性毒性试验：是指以低剂量外来化合物，长期与实验动物接触，观察其对试验动物所产生的生物学效应的实验。通过慢性毒性试验，可确定最大无作用剂量，为制定人体每日允许摄入量和最高容许浓度提供毒理学依据。17）蓄积毒性试验：低于中毒阈剂量的外来化合物，反复多次的与机体持续接触，经一定时间后使机体出现明显的中毒表现，即为蓄积毒性试验。 18）BOD：是指在20摄氏度条件下，微生物好氧分解水样（废水或受污染
环境生物学(考试)
一、名词解释： 1.优先污染物P26 ：在众多的污染物中筛选出的潜在危险大的作为优先研究和控制对象的污染物，称之为优先污染物或称为优先控制污染物。 2.污染物的迁移P28：指污染物在环境中发生的空间位置的移动及其引起的富集、分散和消失的过程。 3.生物污染P59：生物污染是指对人和生物有害的微生物、寄生虫等病原体和变应原等污染水、气、土壤和食品，影响生物产量和质量，危害人类健康，这种污染称为生物污染。 4.环境激素P87：环境中存在一些天然物质或人工合成的环境污染物具有动物和人体激素的活性，这些物质能干扰和破坏野生动物和人体内分泌功能，导致野生动物繁殖障碍，甚至能诱发人类重大疾病。这些物质被称为环境激素，或外源性雌激素，或环境内分泌干扰物。 5.生物迁移P29：污染物通过生物的吸收、代谢、生长、死亡等过程所实现的迁移，是一种非常复杂的迁移形式。 6.污染物的转化P34：污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变形态或转变成另一种物质的过程称为污染物的转化。 7.生物转化P43：生物转化指外源化合物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程。 8.生物转运P38：是指环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。 9.生物浓缩P51：指生物机体或处于同一营养级上的许多生物种群，从周围环境中蓄积某种元素或难分解化合物，使生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象，又称生物学浓缩，生物学富集。 ! 10.生物积累P51：指生物在其整个代谢活跃期间通过吸收、吸附、吞食等各种过程，从周围环境中蓄积某些元素或难分解化合物，以致随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象，又称生物学积累。 11.生物放大P52：指在生态系统中，由于高营养级生物以低营养级生物为食物，某种元素或难分解化合物在生物机体中浓度随营养级的提高而逐步增大的现象，又称为生物学放大。 12.生物测试P95：指系统地利用生物的反应测定一种或多种污染物或环境因素单独或联合存在时所导致的影响或危害。 13.半数致死浓度（LC50）P100：指能引起一群动物的50%死亡的最低剂量或浓度。 14.半数效应浓度（EC50）P101：指引起50%受试生物的某种效应变化的浓度。通常指非死亡效应。 15.剂量—效应（反应）关系P100： 剂量-效应关系：不同剂量的化学物质在个体或群体中表现来的量效应大小之间的关系。 剂量-反应关系：不同剂量的化学物质与其引起的质效应发生率之间的关系 16.生物监测P140：生物监测是利用生物个体、种群或群落对环境污染或变化所产生的反应阐明环境污染状况，从生物学角度为环境质量的监测和评价提供依据。 17.指示生物P157：指示生物是指环境中对某些物质（包括进入环境中的污染物）能产生各种反应或信息而被用来监测和评价环境的现状和变化的生物。（不考） \ 18.环境生物技术P306：就是应用于认识和解决环境问题过程的生物技术体系，包括对环境污染效应的认识、环境质量评价和环境污染的生物处理技术等。 19.生物强化技术P333：生物强化技术（Bioaugmentation）或生物增强技术就是为了提高废水处理系统的处理能力，而向该系统中投加从自然界中筛选的优势种群并通过基因组合技术
《传热学》实验指导书
传热学实验指导书 XX大学 XX学院XX系 二〇一X年X月
一、导热系数的测量 导热系数是反映测量热性能的物理量，导热是热交换三种基本形式之一，是工程热物理、材料科学、固体物理及能源、环保等各研究领域的课题之一。要认识导热的本质特征，需要了解粒子物理特性，而目前对导热机理的理解大多数来自固体物理实验。材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构，热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动以及电子的迁移，在金属中电子流起支配作用，在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。因此，材料的导热系数不仅与构成材料的物质种类有关，而且与它的微观结构、温度、压力及杂质含量相联系。在科学实验和工程设计中所采用材料导热系数都需要用实验方法测定。 1882年法国科学家J ·傅里叶奠定了热传导理论，目前各种测量导热系数的方法都是建立在傅里叶热传导定律的基础上，从测量方法来说，可分为两大类：稳态法和动态法，本实验是稳态平板法测量材料的导热系数。 【实验目的】 1、了解热传导现象的物理过程 2、学习用稳态平板法测量材料的导热系数 3、学习用作图法求冷却速率 4、掌握一种用热电转换方式进行温度测量的方法 【实验仪器】 1、YBF-3导热系数测试仪 一台 2、冰点补偿装置 一台 3、测试样品（硬铝、硅橡胶、胶木板） 一组 4、塞尺 一把 5、游标卡尺（量程200mm ） 一把 6、天平（量程1kg ，分辨率0.1g ） 一台 【实验原理】 为了测定才材料的导热系数，首先从热导率的定义和它的物理意义入手。热传导定律指出：如果热量是沿着Z 方向传导，那么在Z 轴上任一位置Z 0，处取一个垂直截面A （如图1）以dt/dz 表示Z 处的温度梯度，以dQ/d τ表示该处的传热速率（单位时间通过截面积A 的热量），那么传导定律可表示为： ()0z z dz dt d dQ A =-==Φλτ 1-1 式中的负号表示热量从高温向低温区传导（即热传导的方向与温度梯度的方向相反）。式中的λ即为导热系数，可见热导率的物理意义：在温度梯度为一个单位的情况下，单位时间内通过单位截面面积的热量。 利用1-1式测量测量的导热系数，需解决的关键问题有两个：一个是在材料中造成的温度梯度dt/dz ，并确定其数值；另一个是测量材料内由高温区向低温区的传热速率dQ/d τ。 1、温度梯度dt/dz 的测量
环境生物学考试内容 修复的
绪论 1.三个环境的概念，尤其是“环境科学”中的“科学” 一般工具书中定义的“环境”是指人以外的客观事物，将环境作为一种人以外的客观存在来加以定义，如新华字典中定义为：周围的一切事物。 环境科学术语的“环境”的中心事物是“人”，是以人类为主体的外部世界，是“人类生存的环境”，在此基础上定义：影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总和。 生态学中“环境”研究的中心事物是“生物”，则环境是以整个生物界的生命为主体，是“生物生存的环境”，可定义：直接或间接影响生物生存和发展的各种因素的总和。 2.“环境”具有相对性，在不同的学科中含义不同，主体的改变往往导致环境概念含义的不同。人类是环境发展到一定阶段的产物，环境是人类生存的物质基础，环境在影响人类生产、生活的同时，人类也在不断地利用和改造自然环境。故人类和环境密切联系，相互作用。 3.环境问题：主要分为环境污染和生态破坏。指由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类生产、生活和健康的影响问题。其产生是人类社会发展到一定阶段人类与环境矛盾激化的产物。其实质是由于人类活动超出了环境的承受能力，对其所赖以生存的自然生态系统的结构和功能产生了破坏作用，导致人与其生存环境的不协调。 重大环境问题 （1）温室效应：大气中的温室气体（二氧化碳、甲烷等）覆盖在地球表层，它们能吸收来自太阳的短波辐射，同时吸收地球发出的长波红外辐射，因而可以像玻璃温室一样使地球保持与积蓄热量，引起地球表面温度上升，发生所谓的“温室效应” 危害：：（1）海平面上升（2）影响农业和自然生态系统（3）加剧洪涝、干旱等气候灾害（4）影响人类健康 （2）臭氧层的破坏：臭氧层的减少是人类活动所引起的，尤其是氯原子能催化抽样的分解，因而打破了臭氧的自然平衡。（到达平流层的氯主要是人们排放的氯氟烷烃CFC和含溴卤代烷烃，如应用在冷冻机、电冰箱及高级电子元件做清洁剂的弗利昂，均对臭氧层产生威胁）危害：1）使皮肤癌和白内障患者增加，损坏人的免疫力，使传染病的发病率增加。（2）破坏生态系统，植物减产，减少动物寿命，水生系统破坏；（3）引起新的环境问题。 （3）酸雨：酸雨是有于大气中二氧化硫和一氧化氮在强光照射下，进行光化学作用，并和水汽结合而形成。主要成分为硫酸和硝酸。这些强酸在雨水中解离，是雨雪的pH下降，一般将小于5.6的雨称为酸雨 危害：酸雨能直接伤害植物，导致农作物明显减产。也能引起土壤性质改变，主要是使土壤酸化，影响生物数量和群落结构，抑制硝化菌、固氮菌等的活动，是有机物的分解、固氮过程减弱，因而土壤肥力降低，生物生产力明显下降。 （4）有毒物质污染：有毒物质是指对生态系统和人类健康有毒害作用的物质排放到环境中而引起的危害。 环境生物学的研究方法主要有以下三类：野外调查和试验、实验室试验、模拟研究 4.解决环境问题的根本途径是调节人类社会活动与环境的关系。要真正实现这种调节必须具备下列条件：掌握自然生态规律，通晓环境变化过程，能预测人类活动引起的环境影响，运用规律去利用自然资源、改造自然。 第一章环境污染物在生态系统中的行为 1.环境污染分类：按环境要素分——大气污染、水体污染、土壤污染；污染物性质——生
环境生物学复习试题1
复习题 一、名词解释（5个，10分） 光化学烟雾：参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。 氧化应激（OS）是指体内氧化与抗氧化作用失衡，倾向于氧化，导致中性粒细胞炎性浸润，蛋白酶分泌增加，产生大量氧化中间产物。氧化应激是由自由基（活性氧自由基(ROS)和活性氮自由基RNS)在体内产生的一种负面作用，并被认为是导致组织损伤、衰老和疾病的一个重要因素。 共代谢作用：只有在初级能源物质存在时微生物才能进行有机物的生物降解过程。 硝化作用：是好氧条件下在无机化能硝化细菌作用下氨被氧化成硝酸盐的过程。 生物转化：指污染物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下, 发生一系列化学变化并形成一些分解产物或衍生物的代谢变化过程。 氧垂曲线：在河流受到大量有机物污染时，由于有机物这种氧化分解作用，水体溶解氧发生变化，随着污染源到河流下游一定距离内，溶解氧由高到低，再到原来溶解氧水平，可绘制成一条溶解氧下降曲线，称之为氧垂曲线。 固定化酶：通过物理吸附法或化学键合法将水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，使酶变成不溶与水但仍保催化活性的衍生物。 BOD5 每日容许摄入量（ADI）最高容许浓度（MAC）PM2.5 混合功能氧化（MFO）相Ⅰ反应相Ⅱ反应污泥负荷（Ls）污泥沉降比（SV） 二、填空（每空1分，共约40分） 1．土壤中，硫酸盐在硫酸盐还原菌的作用下，将硫酸盐还原成硫化氢。 2．污染物经完整皮肤吸收，脂／水分配系数接近的化合物最容易经皮肤吸收。 3.微宇宙法是研究污染物在生物、、生态系统和生物圈水平上的生物效应的一种方法。标准化水生微宙的实验容器为L。 4.大肠菌群是较好的水质粪便污染的指示菌，其检验方法有和两种。 5.MFO代谢有机化合物，转化成低毒易溶的代谢产物排出体外，但有的则变成高毒甚至致癌物。 6.劣质磷肥，除含大量重金属外，三氯乙醛的含量也很高；氯乙醛在土壤微生物的作用下，迅速转为，其毒性大于三氯乙醛。 7.排泄主要途径是，随尿排出；其次是经通过消化道，随粪便排出，挥发性化学物还可经呼吸道，随呼出气排出。 8.对于能发生生物浓缩的外源性物质必须满足以下两个条件：(1) 难以生物降解(2) 具有亲脂性。 9．铅被机体吸收后90%沉积在骨骼中；有机氯农药蓄积在脂肪组织中。 10．生物对环境的污染效应有①病原微生物的危害，能使人动物及植物致病；②水体富营养化；③污染生物的代谢产物，使其他生物中毒，食品污染等。 11．评价微生物污染状况的指标可用细菌总数和链球菌总数；测定大气污染的细菌总数的方法有：沉降平皿法；吸收管法；撞击平皿法；滤膜法。 12．一定剂量的化学物质A和B分别引起某动物15％和40％的死亡率，经A和B同时作用于100只活的动物，若A和B具有独立作用，那么将死亡只；若A和B具有相加作用，那么将死亡只。 13.为了探明环境污染物对机体是否有蓄积毒作用，致畸、致突变、致癌等作用，随着毒理
工程热力学与传热学详解
工程热力学与传热学实验指导书 热工实验 2013年3月
实验一 非稳态（准稳态）法测材料的导热性能 实验 一、实验目的 1. 快速测量绝热材料（不良导体）的导热系数和比热。掌握其测试原理和方法。 2. 掌握使用热电偶测量温差的方法。 二、实验原理 图1 第二类边界条件无限大平板导热的物理模型 本实验是根据第二类边界条件，无限大平板的导热问题来设计的。设平板厚度为2δ，初始温度为t 0，平板两面受恒定的热流密度q c 均匀加热（见图1）。求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布t (x ，τ)。导热微分方程式、初始条件和第二类边界条件如下： 0) ,0( 0),( )0,( ) ,( ),( 0 22=??=+??=??=??x t q x t t x t x x t a x t c τλτδτττ 方程的解为：
???+--=-δδδτλτ63),( 220x a q t x t c ?? ?-??? ??-∑∞ =+102 2 1)( exp cos 2)1(n n n n n F x μδμμδ (1-1) 式中：τ — 时间；λ — 平板的导热系数； a — 平板的导温系数；n μ— πn ，n = 1，2，3，………； F 0 — 2δτa 傅里叶准则；0t — 初始温度； c q — 沿x 方向从端面向平面加热的恒定热流密度。 随着时间τ的延长，F 0数变大，式(1-1)中级数和项愈小，当F 0> 0.5时，级数和项变得很小，可以忽略，式(1-1)变成 ??? ? ??-+=-612),( 2220δδτλδτx a q t x t c (1-2) 由此可见，当F 0> 0.5后，平板各处温度和时间成线性关系，温度随时间变化的速率是常数，并且到处相同。这种状态称为准稳态。 在准稳态时，平板中心面x =0处的温度为： ?? ? ??-= -61),0( 20δτλδτa q t t 平板加热面x =δ处为： ??? ??+= -31),( 20δτλδτδa q t t c 此两面的温差为： λ δ ττδc q t t t ?= -=?21),0( ),( (1-3) 如已知c q 和δ，再测出t ?，就可以由式(1-3)求出导热系数： t q c ?= 2δ λ (1-4) 实际上，无限大平板是无法实现的，实验总是用有限尺寸的试件，一般可认为，试件的横向尺寸为厚度的6倍以上时，两侧散热对试件中心的温度影响可以忽略不计。试件两端面中心处的温度差就等于无限大平板时两端面的温度差。 根据热平衡原理，在准稳态时，有下列关系：
《传热学》实验指导书
《传热学》实验指导书 建筑环境与设备工程教研室
实验一 强迫对流换热实验 一、实验目的 1、了解热工实验的基本方法和特点； 2、学会翅片管束管外放热和阻力的实验研究方法； 3、巩固和运用传热学课堂讲授的基本概念和基本知识； 4、培养学生独立进行科研实验的能力。 二、实验原理 1、翅片管是换热器中常用的一种传热元件，由于扩展了管外传热面积，故可使光管的传热热阻大大下降，特别适用于气体侧换热的场合。 2、空气（气体）横向流过翅片管束时的对流换热系数除了与空气流速及物性有关以外，还与翅片管束的一系列几何因素有关，其无因次函数关系可表示如下： N u =f(R e 、P r 、、 、、、、o l o t o o o D P D P D B D D H /δn) (1) 式中：N u = γ D h ?为努谢尔特数； R e = γm o u D ?= η m o G D ? 为雷诺数； P r = h ν=λ μ?C 为普朗特数； H 、δ、B 分别为翅片高度、厚度、和翅片间距； P t 、P l 为翅片管的横向管间距和纵向管间距；n 为流动方向的管排数； D o 为光管外径，u m 、G m 为最窄流通截面处的空气流速（m/s ）和质量流量 （kg/m 2s ）， 且G m =u m ?ρ。λ、ρ、μ、γ、α为气体的特性值。 此外，换热系数还与管束的排列方式有关，有两种排列方式，顺排和叉排，由于在叉排管束中流体的紊流度较大，故其管外换热系数会高于顺流的情况。 对于特定的翅片管束，其几何因素都是固定不变的，这时，式（1）可简化为： N u =f （R e 、P r ） （2） 对于空气，P r 数可看作常数，故 N u =f （R e ） （3） 式（3）可表示成指数方程的形式 N u =CR e n （4） 式中，C 、n 为实验关联式的系数和指数。这一形式的公式只适用于特定几何条件下的管束，为了在实验公式中能反映翅片管和翅片管束的几何变量的影响，需要分别改变几何参数进行实验并对实验数据进行综合整理。 3、对于翅片管，管外换热系数可以有不同的定义公式，可以以光管外表面为基准定义换热系数，也可以以翅片管外表面积为基准定义。为了研究方便，此处采用光管外表面积作为基准，即： ) (wo a o T T L D n Q h -???= π （5）
环境生物学题库
绪论： 1.环境科学：是研究人与环境相互作用的科学。目的在于揭示人与环境相互作用中存在的 规律。 温室效应：在大气层中，CO2对光辐射是透彻无阻的，但是能吸收红外线而阻挡红外辐射的通过，就像温室的玻璃罩一样，能量进来容易出去难，大气中CO2越多热外流越受阻，地球温度上升越快，这种现象称为“温室效应”。 臭氧层的破坏：大气平流层中CO2能阻止过量的紫外线到达地面，而人类活动引起氯氟烷烃和含溴卤代烷烃排放到平流层，氯原子催化O3的分解，打破了O3的自然平衡，导致O3“空洞”。 4.酸雨：主要成分是硫酸和硝酸，SO2、NO在强光下发生光化学作用并和水汽结合形成 （pH<5.6） 5.环境生物学：是研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律及其机理的科学，是环 境科学一个分支。 环境生物学研究的对象及目的：研究生物与受人类干扰的环境间相互关系。⑴人类活动对生态系统造成的污染；⑵是人类活动对生态系统的影响和破坏。 主要研究：环境污染引起的生物效应和生态效应及其机理，生物对环境污染的适应及抗性机理，利用生物对环境监测和评价的原理和方法，生物成生态系统对污染的控制与净化的原理与应用；自然保护生物学和恢复生态学及生物修复技术。 目的：在于为人类维护生态健康，保护和改善人类生存与发展的环境，合理利用自然资源提空科学基础，促进环境和生物的互相关系以利于人类的生存和可持续发展。 研究方法：野外调查和实验，实验室实验，模拟研究。 主要任务：①阐明环境污染的生物学或生态学效应。 ②探索生物对环境污染的净化原理，提高生物对环境污染净化的效率。 ③探讨自然保护生物学和恢复生态学的原理与方法。 第一章 环境污染：是指有害物质或因子进入环境并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统结构与功能发生变化，对人类以及其他生物的生存和发展产生不利影响的现象。（加工业废水和生活污水排放）。 污染源：造成环境污染的污染物发生源称为污染源。向环境排放有害物质或对环境产生有害物质的场所。设备和装置。按来源分为天然污染源和认为污染源。 污染物：是进入环境后使环境的正常组成结构、状态和性质发生变化、直接或间接有害于人类生存发展的物质，是造成环境污染的重要物质组成，包括自然释放、人类活动产生。 污染物进入环境主要三条途径：①人类活动过程中无意释放②废物的排放(三废) ③人类活动过程中故意的应用(杀虫剂) 11.污染物迁移方式：①机械迁移（水、气、重力）②物理—化学迁移③生物迁移（食物链 放大积累） 污染物转化形式：物理转化、化学转化、生物转化→一方面可使污染物对生物毒性降低，甚至转为无毒；另一方面使污染物生物毒性增强或形成难降解。光化学烟雾：参与光化学氧化过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾现象。
传热学-强迫对流实验指导书(2014)
《传热学》实验指导书 实验名称：强迫流动单管管外放热系数的测定 实验类型: 验证性实验 学 时：2 适用对象: 热动、集控、建环、新能源等专业 一、实验目的 1.该项实验涉及较多课程知识，测量参数多，如风速、功率、温度，可考查学生的综合能力。 2.测量空气横向流过单管表面的平均表面传热系数h ，并将实验数据整理成准则方程式。 3.学习测量风速、温度、热量的基本技能，了解对流放热的实验研究方法。 二、实验原理 根据相似理论，流体受迫外掠物体时的表面传热系数h 与流速、物体几何形状及尺寸、流体物性间的关系可用下列准则方程式描述： ),(r e u P R f N = 实验研究表明，流体横掠单管表面时，一般可将上式整理成下列具体的指数形式： m n r m n e um P CR N ?= 式中：m n c ,,均为常数，由实验确定 努谢尔特准则---um N m um hd N λ= ---em R 雷诺准则 m em d R νμ= ---rm P 普朗特准则 m n rm P αν=
上述各准则中--d 实验管外径，作定性尺寸(米) --μ流体流过实验管外最窄面处流速，（)/s m --λ流体导热系数（)/K m W ? --α流体导温系数)/(2s m --ν流体运动粘度)/(2s m --h 表面传热系数)/(2K m W ? 准则角码m 表示用流体边界层平均温度)(2 1 f w m t t t -= 作定性温度。 鉴于实验中流体为空气，rm P =0.7，故准则式可化成： n em um CR N = 本实验的任务在于确定n c 与的数值。首先使空气流速一定，然后测定有关的数据：电流I 、电压V 、管壁温度w t 、空气温度f t 、测试段动压P 。至于表面传热系数h 和流速μ在实验中无法直接测量，可通过计算求得，而物性参数可在有关书中查到。得到一组数据后，即可得一组e R 、u N 值，改变空气流速，又得到一组数据，再得一组e R 、u N 值，改变几次空气流速，就可得到一系列的实验数据。 三、实验设备 本对流实验在一实验风洞中进行。实验风洞主要由风洞本体、风机、构架、实验管及其加热器、水银温度计、动压计、毕托管、电位差计、电流表、电压表以及调压变压器组成。 由于实验段前有两段整流，可使进入实验段前的气流稳定。毕托管置于测速段，测速段截面较实验段小，以使流速提高，测量准确。风量由风机出口挡板调节。
传热实验指导书分析
实验三 平板导热系数测定实验 一. 实验目的 1.巩固和深化稳定导热过程的基本理论，学习用平板法测定材料导热系数的实验方法和技能。 2.测定试验材料的导热系数。 3.确定试验材料导热系数与温度的关系。 二.实验原理 导热系数是表征材料导热能力的物理量。对于不同的材料，导热系数是不同的；对同一材料，导热系数还会随着温度、压力、湿度、物质的结构和重度等因素而变异。各种材料的导热系数都用试验方法来测定，如果要分别考虑因素的影响，就需要针对各种因素加以试验，往往不能只在一种试验设备上进行。稳态平板法是一种应用一维稳态导热过程的基本原理来测定材料导热系数的方法，可以用来进行导热系数的测定试验，测定材料的导热系数及其和温度的关系。 试验设备是根据在一维稳态情况下通过平板的导热量Q 和平板两面的温差t ? 成正比，和平板的厚度δ成正比，以及和导热系数λ成正比的关系来设计的。 我们知道，通过薄壁平板（壁厚小于十分之一壁长和壁宽）的稳定导热 量为 F t Q ???=δλ [w] 测定时，如果将平板两面的温差 L R t t t -=?、平板厚度δ 、垂直热流方向的 导热面积F 和通过平板的热流量Q 测定以后，就可以根据下式得出导热系数： F t Q ???= δ λ )/(C m W ?? 需要指出，上式所得的导热系数是在当时的平均温度下材料的导热系数值，此平均温度为： ) (21 L R t t t += ][C ? 在不同的温度和温差条件下测出相应的λ值，然后将λ值标在t -λ 坐标图内，就可以得出 )(t f =λ 的关系曲线。 三.实验装置及测量仪表 稳态平板法测定材料导热系数的试验装置如图1和图2所示。 被试验材料做成二块方形薄壁平板试件，面积为300×300 ][2 mm ，实际导热计算面积 F 为200×200][2mm ，板的厚度为δ（实测）][2 mm ，平板试件分别被夹紧在加热器的上、
环境生物学论文
水体污染物的生物修复 前言：水是人类的生命线,是自然界最普遍的物质之一。水即是人体组成的基础物质，又是新陈代谢的重要基础物质。水是人类环境的重要组成部分，是人类赖以生存的、社会发展必不可少的物质条件之一，是构成所有生物体的必要成份,是人和其他生物繁衍生存的基本条件。水也是最重要的工农业生产资源,是生态环境中最活跃,最重要的因素,构成生态循环的基础。人类视水为生命的源泉，视水为经济的命脉，视水为宝贵的资源。人类生活和生产活动改变了天然水体的物理、化学或生物学的组成性质,其直接结果是造成水体污染,导致淡水资源的短缺。保护水资源、防止水污染是全人类神圣和义不容辞的责任。在不久的将来,污水也将成为淡水资源之一,通过生物修复技术使污水得以有效净化,并最终成为一种十分重要的再生资源。 摘要：大量的研究结果表示，生物修复方法具有十分巨大的潜力，是环境污染治理和自然环境恢复的最理想方法，那些被严重污染而不可救药的环境都有可能在生物修复的方法下重新恢复到自然状态。利用植物或微生物对水体中的污染物进行处理，从而使水体得到净化，这一用生态—生物的方法来修复水体的技术，廉价实用，适用我国绝大多数水体污染物的生物修复。 关键词：水体污染物地表水地下水生物修复 正文： 一概述事实 水体污染是指某种物质进入水体，而导致水体的化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水体的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。水体污染有多种含义，但其基本要点是指在一定时期内引入水体中的某种污染物多造成的不良效应。引入水环境中的污染物常见的有四种，持久性污染物、非持久性污染物、酸和碱（以pH表示）、热（以温度表示）。持久性污染物是指在水中不能或很难由于物理、化学、生物作用而分解、沉淀或挥发的污染物，例如在悬浮物甚少、沉降作用不明显的水体中的无机盐类、重金属等。在水中难溶解、毒性大、易长期积累的有毒化学品亦属于此类。非持久性污染物是指地面水中由于物理、化学或生物作用而逐渐减少的污染物。例如耗氧有机物。 水中的污染物种类大致分为固体污染物、需氧污染物、营养性污染物、酸碱污染物、有毒污染物、油类污染物、生物污染物、感官性污染物、热污染等。固体污染物常用悬浮物和浊度两个指标来表示。耗氧有机物常用化学需要量（COD)、生化需氧量（BOD)\总需氧量（TOD)和总有机碳来描述。感官性污染物指能引起异色、浑浊、泡沫、恶臭等现象的物质。水色不仅影响感官，破坏风景，有时还很难处理。生物污染物主要指水中的致病性污染物，包括致病细菌、病虫乱和病毒。油类污染物包括“石油类”和“动植物油”两类。热污染是工矿企业向水体中排放高温废水造成的。 二生物修复 修复本来是工程上的一个概念，它是指借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到远处状态的过程。严格来说，修复包括恢复、重建、改建等三个方面的活动。环境意义上的修复是指对被污染的环境采取物理、化学与生物学技术措施，是存在于环境中的污染
传热学实验指导书
《传热学》实验指导书 热工教研室编
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 (22) 附录2 精密数字温度温差仪使用方法 (23)
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。
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 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；
环境生物学试验教案
实验一污染物对生物在生物化学和分子水平上的影响 ——空气中SO2对植物叶片叶绿素含量 及叶绿素a、b含量比例的影响 [实验目的] （1）掌握植物叶绿素含量的测定方法 （2）了解SO2对植物叶绿素含量的影响 [实验原理] （1）用丙酮提取叶绿素 （2）叶绿素a、b的最大吸收峰分别位于663nm和645nm，根据Lambert-Beer定律，可得：C a（mg/L）= 12.7D663 － 2.69D645 C b（mg/L）= 22.9D645 － 4.68D663 式中：C a、C a为叶绿素a、b的浓度。将C a与C b相加即得叶绿素总量C T： C T（mg/L）= C a + C b = 20.21A645 + 8.02A663 按下列公式计算叶绿素在叶片中的含量，并计算叶绿素a、b的比例。 mg/g ?? 叶绿素浓度提取液最终体积稀释倍数 叶绿素含量（）= 叶片鲜重克数 [实验器材] （1）仪器设备：分光光度计；电子天平；研钵；剪刀；50mL棕色容量瓶；小漏斗；玻璃棒；定量滤纸；吸水纸；滴管；2mL移液管；50mL烧杯。 （2）试剂：丙酮，80%丙酮，石英砂，碳酸钙粉。 （3）实验材料：经SO2熏气和未经熏气的植物样品 [实验步骤] （1）分别剪取两种处理植物的叶样，洗净，擦干，除去中脉，称取0.5g，剪碎。 （2）将剪碎的叶样置于研钵中，加少许石英砂和碳酸钙，再加少许丙酮，磨成匀浆。再加15 mL左右丙酮，搅拌，静置3min。 （3）将提取液过滤至50mL棕色容量瓶中，多次洗涤研钵、研棒。 （4）用滴管吸取丙酮，将滤纸上的叶绿素全部洗入容量瓶。用丙酮定容至50mL，摇匀。 （5）分别取2mL叶绿素提取液和2mL80%丙酮于50mL烧杯，混匀，成比色液。
《传热学》实验：平板导热系数测定实验
《传热学》实验一： 准稳态平板导热系数测定实验 一、 实验目的 1．快速测量绝热材料（不良导体）的导热系数和比热，掌握其测试原理和方法。 2．掌握使用热电偶测量温差的方法。 二、 实验原理 本实验是根据第二类边界条件，无限大平板的导热问题来设计的。 设平板厚度为δ2，初始温度为0t ，平板两面受恒定的热流密度c q 均匀加热（见图1）。求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布()τ,x t 。 导热微分方程、初始条件和第二类边界条件如下： ()()22,,x x t a x t ??=??τττ ()00,t x t = (),0c t q x δτλ ?+=? ()0,0=??x t τ 方程的解为： ()()()()2212002132,1cos exp 6n c n n n n q x x t x t F ατδτδμμλδδμδ∞+=??-??-=-+--?? ????? ∑ (1) 式中： τ——时间； λ——平板的导热系数； α——平板的导温系数；123n n n μβδ==，，，， ； 02a F τδ =——傅里叶准则； 0t ——初始温度； c q ——沿x 方向从端面向平板加热的恒定热流密度。 随着时间τ的延长，0F 数变大，式（1）中级数和项愈小。当5.00>F 时，级数和项变得很小，可以忽略，式（1）变成： 图1
()20221,26c q x t x t δαττλδδ??-=+- ??? (2) 由此可见，当5.00>F 后，平板各处温度和时间成线性关系，温度随时间变化的速率是常数，并且到处相同。这种状态称为准稳态。 在准稳态时，平板中心面0=x 处的温度为： ()0210,6c q t t δαττλδ??-=- ??? 平板加热面x δ=处为： ()?? ? ??+=-31,20δτλδτδa q t t c 此两面的温差为： ()()λ δττδc q t t t ?=-=?21,0, (3) 如已知c q 和δ，再测出t ?，就可以由式（3）求出导热系数： t q c ?=2δλ (4) 实际上，无限大平板是无法实现的，实验中是用有限尺寸的试件。一般可以认为，试件的横向尺寸是厚度的6倍以上时，两侧散热对试件中心的温度影响可以忽略不计。试件两端面中心处的温度差就是无限大平板时两端面的温度差。 根据热平衡原理，在准稳态时，有下列关系： τ δρd dt F c F q c ????=? (5) 式中： F ——试件的横截面积； c ——试件的比热； ρ——其密度； τd dt ——准稳态时的温升速率。实验时，τ d dt 以试件中心处为准。 由式(5)可得比热： τ δρd dt q c c ??= 按定义，材料的导温系数可表示为 2()()2c c c t t c q t λδλδδδαρττ ===??? m 2/s 综上所述，应用恒热流准稳态平板法测试材料热物性时，在一个实验上可同时测出材料的三个重要热物性：导热系数、比热容和导温系数。 三、 实验装置 非（准）稳态法热物性测定仪内，实验本体由四块厚度均为δ、面积均为F 的被测试材重叠在一起组成。 在第一块与第二块试件之间夹着一个薄型的片状电加热器，在第三块和第四