热设计实验报告
化工原理传热实验报告数据处理

化工原理传热实验报告数据处理一、引言在化工工程中,传热是一个非常重要的过程。
通过实验研究传热过程,可以帮助我们更好地理解传热机制,优化传热设备的设计和运行。
本实验旨在通过传热实验数据的处理和分析,研究不同传热介质和传热条件下的传热性能。
二、实验目的1.熟悉传热实验的基本原理和操作方法;2.学习传热实验数据的处理和分析方法;3.掌握不同传热介质和传热条件下的传热性能。
三、实验仪器和材料1.传热实验装置:包括传热介质循环系统、加热系统、温度测量系统等;2.传热介质:可以选择水、油等。
四、实验步骤1.准备实验装置:确保实验装置的正常运行,检查加热系统、循环系统和温度测量系统是否正常;2.设置实验参数:根据实验要求,设置传热介质的流量、温度和压力等参数;3.开始实验:打开实验装置的电源,启动传热介质循环系统,加热传热介质到设定温度;4.记录数据:在实验过程中,记录传热介质的流量、温度和压力等数据;5.结束实验:实验结束后,关闭实验装置的电源,停止传热介质循环系统;6.处理数据:对实验记录的数据进行处理和分析。
五、数据处理和分析1.温度变化曲线分析:根据实验记录的温度数据,绘制温度变化曲线。
通过观察曲线的变化趋势,分析传热介质在不同条件下的传热性能;2.热传导计算:根据实验数据和传热方程,计算传热介质的热传导系数。
可以通过改变传热介质和传热条件,比较不同情况下的热传导系数差异;3.热对流计算:根据实验数据和传热方程,计算传热介质的热对流系数。
可以通过改变传热介质和传热条件,比较不同情况下的热对流系数差异;4.换热器效率计算:根据实验数据和换热方程,计算换热器的换热效率。
可以通过改变传热介质和传热条件,比较不同情况下的换热效率差异。
六、实验结果与讨论1.温度变化曲线:根据实验数据绘制的温度变化曲线显示,在不同传热介质和传热条件下,温度的变化趋势有所差异。
这表明传热介质的传热性能受到传热介质和传热条件的影响;2.热传导系数:通过计算传热介质的热传导系数,可以发现不同传热介质的热传导性能有所差异。
燃烧热-物化实验报告

燃烧热-物化实验报告燃烧热是指物质在常压下燃烧时,每摩尔物质所释放的热量,通常以kJ/mol为单位。
本实验旨在通过将试样置于卡尔·费舍尔燃烧弹中,测定它的燃烧热值。
1 实验设计1.1 实验原理熟悉样品的化学组成,燃烧反应,能量平衡原理和仪器测量原理。
根据燃烧反应方程式:样品+O2 → CO2+H2O+热量计算并测定反应样品所释放的热量。
也就是用卡尔-费舍尔热量计测出样品燃烧时,所释放的热量和产生的二氧化碳和水的质量,从而计算出燃烧热值。
1)卡尔-费舍尔热量计2)燃烧样品3)计量器具(外部粗量瓶,胶管,等离子测量)4)室内天平1)采用室内天平精确称量1.0g待检燃烧样品并将其装入样品仓。
2)将样品仓插入燃烧弹中,打开水循环系统和氧气瓶。
3)将氧气流量控制器调节到100,开启燃烧室中的煤气阀,点燃火焰并调整喷嘴位置。
4)当燃烧弹中的温度和压力达到稳定时,打开计算机软件并进行数据采集。
5)在计算机上开始采集数据前先记录一下反应两边内在的温度和压力。
6)收集5个数据点,每个数据点燃烧10分钟,并记录测量后的温度和压力数据。
7)将实验室中收集的实验数据带回并进行数据处理,从而得到物质的燃烧热值。
2 实验结果实验结果如下表所示:实验数据实验1 实验2 实验3 实验4 实验5焦温(℃) 2054 2053 2054 2054 2055燃烧时间(S) 160 160 160 160 160热量值(J/g) 7488.00 7729.33 8116.90 8098.15 7990.17平均值(J/g) 7884.71计算如下:燃烧热 = (反应热量/质量)*摩尔质量实验用耗氧量为0.0326 mol。
现在计算出样品燃烧时所释放的热量:H = 稳定氧气流量×燃烧持续时间×热值H = 0.0326×(160/60)x7884.71 = 68.09kJ/mol样品的摩尔质量为 60 g/mol。
热分析实验报告

热分析实验报告实验目的热分析实验是用于研究物质在升温或降温过程中的物理和化学性质变化的实验方法。
本实验的目的是通过热分析技术,研究样品在升温过程中的热行为,并分析其热性质。
实验原理热分析涉及到一系列技术方法,主要包括差热分析(Differential Thermal Analysis,DTA)、热重分析(Thermogravimetric Analysis,TGA)和热差式量热计(Differential Scanning Calorimetry,DSC)。
在本实验中,我们将主要使用差热分析和热重分析来研究样品的热性质。
差热分析是利用样品与参比样品之间在温度升高或降低过程中吸放热量的差别,来研究样品的物理和化学性质变化。
当样品发生物理或化学变化时,其吸放热量的差别会引起差热曲线的偏移。
通过分析差热曲线的形态和峰的位置,我们可以了解样品的热反应性质。
热重分析则是通过记录样品在升温过程中质量的变化来研究样品的热分解和失水性质。
当样品发生热分解或失水时,其质量会发生变化。
通过分析热重曲线,我们可以确定样品的热分解温度和相应的质量损失。
实验步骤1.准备样品和参比样品。
样品应为已知组成和纯度的物质,参比样品应为不发生物理或化学变化的物质。
2.使用差热分析仪器,将样品和参比样品装入样品盒和参比盒中,并将其放置在差热分析仪中。
3.设置差热分析仪的升温程序和扫描速率。
升温程序应根据样品的性质来选择,扫描速率则应根据实验要求来确定。
4.开始差热分析实验,记录差热曲线。
实验过程中,温度将逐渐升高或降低,样品和参比样品的吸放热量差别将被记录下来。
5.使用热工分析仪器,将样品和参比样品装入热重分析仪器中,并将其放置在恒温器中。
6.设置热重分析仪器的升温程序和扫描速率。
升温程序应根据样品的性质来选择,扫描速率则应根据实验要求来确定。
7.开始热重分析实验,记录热重曲线。
实验过程中,样品和参比样品的质量变化将被记录下来。
实验结果与分析通过对差热曲线和热重曲线的分析,我们可以得到样品的热性质信息。
力热电磁综合设计实验报告万用表

力热电磁综合设计实验报告万用表
摘要:
一、实验目的
二、实验原理
三、实验器材与方法
四、实验步骤
五、实验数据处理与分析
六、实验结论
正文:
【实验目的】
本次实验的主要目的是让学生掌握力热电磁综合设计实验的基本原理和操作方法,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。
【实验原理】
力热电磁综合设计实验是一种综合性实验,涵盖了力学、热学、电磁学等多个物理学领域的知识。
通过设计不同类型的实验,使学生能够将所学的理论知识与实际应用结合起来,加深对物理学原理的理解。
【实验器材与方法】
本次实验所需的器材主要包括万用表、电阻、电容、电感等元器件。
实验方法主要包括测量电路的电流、电压、电阻等参数,分析实验数据,得出实验结论。
【实验步骤】
1.准备实验器材,检查电路连接是否良好。
2.按照实验要求连接电路,调整实验参数。
3.使用万用表测量实验电路的电流、电压、电阻等参数。
4.记录实验数据,进行数据处理与分析。
5.根据实验结果,得出实验结论。
【实验数据处理与分析】
实验数据包括测量得到的电流、电压、电阻等参数。
通过对实验数据进行处理与分析,可以得出实验结论,验证所学的理论知识。
【实验结论】
通过本次力热电磁综合设计实验,我们掌握了万用表的使用方法,学会了测量电路参数的基本操作。
传热仿真实验报告

传热仿真实验报告传热仿真实验报告引言:传热是热力学中的重要概念,它涉及到能量的传递和转化。
为了更好地理解传热过程,我们进行了传热仿真实验。
本报告将详细介绍实验的目的、方法、结果和讨论。
目的:本次实验的目的是通过仿真实验,研究和分析不同物体之间的传热过程,探究传热的规律和机制。
方法:我们选择了两种不同材质的物体进行传热仿真实验,分别是金属板和塑料板。
实验使用了计算机辅助仿真软件,通过建立传热模型和设定初始条件,模拟了传热过程。
结果:通过仿真实验,我们得到了以下结果:1. 金属板传热过程:金属板在初始温度为100°C的情况下,与周围环境的温度为20°C进行传热。
经过一段时间的传热过程后,金属板的温度逐渐趋于稳定。
我们观察到,金属板的温度下降速度较快,传热效果较好。
2. 塑料板传热过程:塑料板在初始温度为100°C的情况下,与周围环境的温度为20°C进行传热。
与金属板相比,塑料板的温度下降速度较慢,传热效果较差。
这是由于塑料的导热性能较差,传热过程中能量的传递速度较慢所致。
讨论:通过对实验结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:1. 材质对传热过程的影响:不同材质的物体在传热过程中表现出不同的特点。
金属具有良好的导热性能,能够快速传递热量,而塑料等非金属材质的导热性能较差,传热速度较慢。
2. 温度差对传热过程的影响:传热过程中,温度差是影响传热速度的重要因素。
温度差越大,传热速度越快。
因此,在实际应用中,可以通过增大温度差来提高传热效果。
3. 传热过程中的能量转化:传热过程中,能量会从高温区向低温区传递,实现能量的转化。
这种能量转化过程是自然界中普遍存在的现象,也是热力学基本原理之一。
结论:通过本次传热仿真实验,我们深入了解了传热过程的规律和机制。
不同材质的物体在传热过程中表现出不同的特点,温度差是影响传热速度的重要因素。
传热过程中的能量转化是热力学基本原理之一。
热分析实验报告(二)

热分析实验报告(二)引言概述:本文旨在对热分析实验进行详细的报告,旨在介绍实验的目的、方法、结果和讨论。
通过热分析实验,我们可以了解样品的热性能以及固态化学反应的热效应。
本次实验采用差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)来分析样品的热性质和热分解行为。
正文:1. 实验目的1.1 熟悉差示扫描量热法和热重分析法的原理和操作方法1.2 分析样品的热性能,探究可能的相变和热效应1.3 研究样品的热分解行为,了解其稳定性和热稳定性2. 实验方法2.1 样品的制备和处理2.1.1 样品的选择和准备2.1.2 样品的称量和粉碎2.1.3 样品的处理和预处理2.2 差示扫描量热法(DSC)的操作步骤2.2.1 DSC仪器的准备和参数设置2.2.2 样品的装填和测量2.2.3 实验过程的记录和数据处理2.3 热重分析法(TGA)的操作步骤2.3.1 TGA仪器的准备和参数设置 2.3.2 样品的装填和测量2.3.3 实验过程的记录和数据处理3. 实验结果3.1 DSC曲线分析结果3.1.1 样品在升温过程中的热峰分析 3.1.2 样品在降温过程中的热峰分析 3.2 TGA曲线分析结果3.2.1 样品的失重过程分析3.2.2 样品的热分解过程分析3.3 结果的数值分析和对比4. 讨论4.1 样品的热性能分析4.1.1 样品的相变行为和热效应4.1.2 样品的热容量和热传导性能 4.2 样品的热分解行为分析4.2.1 样品的失重过程的解释和分析 4.2.2 样品的热分解动力学分析4.3 结果与理论的对比和讨论5. 结论5.1 通过DSC和TGA分析,我们获得了样品的热性能和热分解行为的有用信息5.2 样品的相变行为和热效应与其化学成分和结构密切相关5.3 样品的热分解行为显示了其热稳定性和可能的降解途径5.4 本实验为今后的相关研究和工业应用提供了有价值的参考依据总结:本文对热分析实验进行了详细的报告,介绍了实验的目的、方法、结果以及讨论。
热力环流学生实验报告(3篇)

第1篇一、实验背景热力环流是大气运动的一种最简单的形式,它是由于地面冷热不均而形成的空气环流。
为了更好地理解热力环流的原理和形成过程,我们小组设计并进行了以下实验。
二、实验目的1. 通过实验,直观地观察热力环流的形成过程。
2. 深入理解地面冷热不均对大气运动的影响。
3. 掌握热力环流在自然界中的应用。
三、实验材料1. 长方形玻璃缸2. 胶合板或塑料膜3. 一盆热水4. 一盆冰块5. 一束香6. 火柴四、实验步骤1. 将一盆热水和一盆冰块分别放置在玻璃缸的两端。
2. 用胶合板或塑料膜将玻璃缸的上部开口处盖严。
3. 在胶合板或塑料膜的一侧(装冰块的盆上方)开一个小洞。
4. 将一束香点燃,放进小洞内。
5. 观察并记录实验现象。
五、实验现象1. 香的烟雾从点燃处开始上升,逐渐向四周扩散。
2. 香烟上升过程中,在玻璃缸的上方形成明显的气流旋涡。
3. 香烟上升一段时间后,逐渐下沉,最终聚集在玻璃缸的底部。
六、实验结论1. 由于地面冷热不均,形成了热力环流。
2. 热空气上升,冷空气下沉,导致空气在水平方向上形成环流。
3. 热力环流在自然界中具有广泛的应用,如城市风、海陆风等。
七、实验分析1. 实验中,热水和冰块分别代表地面冷热不均的情况。
热量差导致空气上升和下沉,形成热力环流。
2. 香烟的烟雾在玻璃缸内形成气流旋涡,反映了热力环流的形成过程。
3. 实验结果与热力环流的原理相符,验证了实验设计的正确性。
八、实验心得1. 通过本次实验,我们深入理解了热力环流的原理和形成过程。
2. 实验过程中,我们学会了如何观察、记录和分析实验现象。
3. 热力环流在自然界中具有广泛的应用,了解这一原理有助于我们更好地认识自然现象。
九、实验改进建议1. 在实验过程中,可以尝试使用不同温度的水和冰块,观察热力环流的变化。
2. 可以在实验中加入风速、风向等影响因素,进一步研究热力环流的形成条件。
3. 可以结合实际案例,如城市风、海陆风等,探讨热力环流在自然界中的应用。
热分析实验报告

热分析实验报告一、实验目的1、理论上探讨物理变化或化学变化的机理2、在生产上提供反应器设计参数二、实验原理DSC 就是测量在程序控制温度下,输入到试样和参比物之间的功率差(dH/dt )与温度(T)的关系的一种技术。
该热流差能反映样品随温度或时间变化所发生的焓变:样品吸收能量时,焓变为吸热;当样品释放能量时,焓变为放热。
DSC 测量样品吸热和放热与温度或时间的关系吸热 热流入样品,即样品吸收外界热量,为负值。
放热 热流出样品,即样品对外界放出热量,为正值DSC 的基本原理热流型在给予样品和参比品相同的功率下,测定样品和参比品两端的温差∆T ,然后根据热流方程,将∆T (温差)换算成∆Q (热量差)作为信号的输出。
功率补偿型在样品和参比品始终保持相同温度的条件下,测定为满足此条件样品和参比品两端所需的能量差,并直接作为信号∆Q (热量差)输出。
调制热流型在传统热流型DSC 线性变温基础上,叠加一个正弦震荡温度程序,最后效果是可随热容变化同时测量热流量,利用傅立叶变换将热流量即时分解成热容成分动力学成分。
DSC 与DTA 测定原理的不同DSC 是在控制温度变化情况下,以温度(或时间)为横坐标,以样品与参比物间温差为零所需供给的热量为纵坐标所得的扫描曲线。
DTA 是测量∆T-T 的关系,而DSC 是保持∆T = 0,测定∆H-T 的关系。
两者最大的差别是DTA 只能定性或半定量,而DSC 的结果可用于定量分析。
热流式 DSC —工作原理假设::1, 传感器绝对对称,Tfs = Tfr , Rs = Rr = R2, 样品和参比端的热容相等Cpr-Cps3, 样品和参比的加热速率永远相同4, 样品盘及参比盘的质量(热容)相等5, 样品盘、参比盘与传感器之间没有热阻或热阻相等三、DSC 测试过程中的影响因素1、扫描速度的影响灵敏度随扫描速度提高而增加,分辨率随扫描速度提高而降低技巧:增加样品量得到所要求的灵敏度低扫描速度得到所要求的分辨率2、样品尺寸R T R T T R T T T T Rr T T R T T Q Q Q r s fr r fs s fr r s fs s r s ∆-=-=+--=---=-=∆大适用于测试低程度的转变、非均匀试样峰宽、温度准确度、分辨率低。
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************大学电子机械综合实验课程实验报告实验名称电子设备热设计综合实验机电工程学院 ****** 班Array姓名 ****** 学号 **********同作者 ****************实验日期 2016 年 12 月 26 日电子设备热设计实验第一阶段实验报告一、实验目的在电子机械设备正常运转和工作中,由于阻性元件的存在不可避免地会产生大量热量。
如果不能将产生的热量及时导出设备体外,则会导致设备器件表面温度上升,温度超过规定后势必影响该设备的功能实现。
尤其是如今电子元器件高度集成化,其散热问题则更加尖锐和突出。
本实验旨在模拟一个电子设备的发热模型,通过常见的散热方式对设备进行散热处理,通过实验结果的对比分析,探究常见散热方法的散热效率。
同时,借助相应热分析软件icepak进行实验的仿真,熟悉该软件的使用过程,并将仿真结果与实验结果进行对比,分析产生误差的原因。
最终基于多组实验的实验结果分析,探究散热效率最高的散热方式。
二、实验器材电子设备模拟发热实验平台 1套测量工具(包括游标卡尺及直尺等) 1套多路温度巡检仪 1台实验平台主机 1台温度采集仪 1个散热风扇 1个肋板散热器 1个热电偶测温仪 1套三、实验内容搭建电子模拟发热实验平台,并连接PC分析端。
在初步实验探究自然对流散热模型时,分别设置陶瓷发热片的发热功率为4w和5w,观察温度变化曲线,当温度区域稳定时,记录该发热功率下发热片的最高温度。
得到实验结果后,在icepak热分析软件中搭建此平台模型,设定实验装置各相关参数,分别进行模拟仿真。
得到温度云图后记录对应发热功率下最高温度,与实际实验结果对比,分析实验误差产生的原因,并且探究更为有效的散热方试。
四、实验步骤一、实测过程1、搭建电子发热模拟装置;2、连接温度采集仪、A/D转换器及PC分析端;3、分别设置发热片功率为4W和5W时,记录此时发热片的温度;4、测量模拟发热装置的几何尺寸。
5、实测数据记录。
实验结果:室温:25.5℃热源发热功率4W 5W热源表面温度/℃96.5 103二、仿真过程问题描述:机柜包含有一个陶瓷发热片,6个wall作为设备壳体,5个开孔opening,2个支架block,一个基板plate和一个发热片block。
设置发热片功率为4W和5W,当环境温度为25.5℃时,测量其表面温度。
1、打开一个新的project;2、建立模型;3、网格生成;4、检查气流;5、保存文件;6、求解计算;7、检查结果。
最终,我们设定热源发热功率为5W,得到热源表面温度云图如下所示:综合实测记录数据及实验仿真结果对比,可得:发热功率/W 实测结果/℃仿真结果/℃误差5 103 97.65 5.48%五、实验结果分析经过实际进行实验测量与在icepak软件上仿真的结果相对比,可以发现,实际所测与仿真结果仍存在较大差异,这其中误差的来源有许多,我们小组经过对实验过程的分析讨论,认为以下影响因素是导致产生误差的主要原因。
1、首先是对于实验电子发热模拟装置的测量存在误差,比如对于实验的箱体、发热源、亚克力板的厚度等测量存在误差,最终导致所建立的模型存在形体上的偏差,进而导致实验结果也产生了一定的影响;2、另外,在使用热电偶测温仪测量发热源表面温度时,由于热电偶与发热源接触不充分导致热电偶测温存在偏差。
而且由于使用胶带进行固定,对于热源表面的温度场也会产生一定的影响。
还有,由于记录温度时由于温度未达到理想的稳定状态就进行记录,也会造成实验的误差;3、在进行实际的实验测量时,由于周围人员的走动从而影响了测量装置周围的流场,在对于测量自然对流的散热情况时,这一因素影响较为显著;4、当然,由于对于热仿真软件icepak本身使用的不熟悉,在建立模型时存在误差,在设定各个模块的参数时会有疏漏甚至于错误,当然,这些对于实验结果都是有影响的。
六、实验总结此次实验的内容是对于自然对流情况下的散热状况进行模拟仿真,当然,物体主要靠三种换热方式进行散热:自然对流、导热和辐射。
在此次实验中,主要考虑了自然对流对于热源散热的影响。
此次试验过程中存在很多问题,不仅有实验过程中还有在课下进行实验仿真时。
在实验过程中,首先对于实验装置的尺寸测量就是一个不小的难点。
如何利用游标卡尺去准确地测量每一个实验装置的尺寸,怎样确定它们的定位尺寸都是需要技巧和极大的耐心的。
另外一方面,如何学会去使用现场仪器,去懂得如何设定每个参数以及弄懂它们的含义也是至关重要的。
而且,在测量温度时,对于记录温度也是需要极大的耐心,要等到热源表面温度趋于稳定时在进行记录,否则便会引起实验结果出现较大的误差。
当然在这个过程中学长与老师也给予了很多耐心的解答与帮助,使我们能很快的进入实验状态。
在进行仿真的过程中,对于如何建立模型又是个难点。
虽然已经得到了实验装置各个部件的具体形位尺寸和它们的定位尺寸,但如何将这些尺寸转化为三维坐标又需要很大的耐心。
之后再一步步进行网格的划分、求解以及最后得到温度云图和速度向量图。
仿真过程中需要谨慎地设定每一个物体的参数,比如说发热源的功率,以及对流换热系数和材料的导热系数等。
只有这些统统都准确无误才能得到最终准确的结果。
通过这次实验,才发现理论与实践是存在差异的。
可能在课堂上学习热设计的相关知识时,觉得并没有那么难。
可是当我们遇到真正地实践工程问题时,才是对于我们实际掌握能力的准确考察。
因此,通过此次实验,我们意识到不仅要扎实学习课本上的知识,还要紧密联系实际,将理论知识运用到实际工程问题中去检验,才是我们能力素质的实质性提高。
七、个人工作内容及收获在此次实验中,我主要负责使用热仿真软件icepak进行整个实验装置的建模和热仿真分析与计算。
当然也是第一次接触此类热仿真软件的使用,在建模以及之后进行计算的过程中遇到了不少的问题。
建模中对于三维形位尺寸以及定位尺寸的确定着实需要耐心,对于材料导热系数、对流换热系数的设定刚开始就忽视了,还有重力方向的设定,由于不熟悉软件的使用而出现了好多问题,通过自己在网上找资料去熟悉该软件的使用,还询问了学长,老师与学长都给予我很大的帮助,在此我要感谢他们。
当然,也参与了实验过程中实测温度的测量与记录工作,课后组员之间经常沟通讨论,对于实验和仿真过程中遇到的问题去讨论分析,共同去解决。
当然,通过此次实验,不仅对于icepak软件的使用有了很好地掌握,也对于课堂上之前学过的热设计知识温故而知新。
很好地将理论与实践进行结合,通过具体的工程问题去检验自己知识掌握的程度以及灵活运用的程度。
在实验和仿真过程中遇到的问题自己去解决,才真正提高了自己解决问题的能力,通过与组员之间的密切交流,也提高了在团队协作中如何去发挥团队的力量。
电子设备热设计实验第二阶段实验报告一、实验目的在电子机械设备正常运转和工作中,由于阻性元件的存在不可避免地会产生大量热量。
如果不能将产生的热量及时导出设备体外,则会导致设备器件表面温度上升,温度超过规定后势必影响该设备的功能实现。
尤其是如今电子元器件高度集成化,其散热问题则更加尖锐和突出。
本实验旨在模拟一个电子设备的发热模型,通过常见的散热方式对设备进行散热处理,通过实验结果的对比分析,探究常见散热方法的散热效率。
同时,借助相应热分析软件icepak进行实验的仿真,熟悉该软件的使用过程,并将仿真结果与实验结果进行对比,分析产生误差的原因。
最终基于多组实验的实验结果分析,探究散热效率最高的散热方式。
实验通过设计多组散热方式,进行实验和仿真模拟,探讨如何去降低热源表面温度。
通过多组实验的对比分析,最终得到最好的散热方试。
二、实验器材电子设备模拟发热实验平台 1套测量工具(包括游标卡尺及直尺等) 1套多路温度巡检仪 1台实验平台主机 1台温度采集仪 1个散热风扇 1个肋板散热器 1个热电偶测温仪 1套三、实验内容此次实验为探究最佳的散热方式,根据现有的实验器材,进行多种散热方式的组合去进行实验。
进过组员之间的讨论分析,最终确定使用风扇进行散热,从而将其结果与自然对流散热方式进行比较,探究风扇的散热能力。
另外,加上翅片散热器进行散热,同样,探究翅片散热器对于散热效果的影响。
最后一种则是同时加上风扇和翅片散热器,来探究这两种散热方式组合时所产生的散热效果。
我们进行了三组实验方案的设计和实施,并且分别作了仿真模拟分析,分别是:自然对流与强迫风冷对比、自然对流与散热器散热对比、自然对流与同时加散热器与风扇相对比。
当然,也有之间的进一步对比,来分析讨论每种散热方式的效果,从而确定最佳的散热方案。
四、实验结果与仿真结果的对比分析1、风扇在侧、开孔全开且发热功率为5W情况下(2)仿真过程1)此种情况建模如下:2)划分网格:3)结果显示:(下图分别为温度云图和速度矢量图)仿真与实测结果对比:2、加翅片散热器、开孔全开且发热功率为5W情况下(1)实验实测结果记录(2)仿真过程1)此种情况建模如下:2)划分网格:3)结果显示:(下图分别为温度云图)仿真与实测结果对比:3、风扇在侧、加翅片散热器、开孔全开且发热功率为5W情况下(2)仿真过程1)此种情况建模如下:2)划分网格:3)结果显示:(下图分别为温度云图)仿真与实测结果对比:五、实验结果分析1、自然对流3、加翅片散热器、开孔全开且发热功率为5W 情况下4、风扇在侧、加翅片散热器、开孔全开且发热功率为5W 情况下1组和2组对比,在自然对流情况下,实测热源表面温度为103℃,而当在侧面加了风机时,温度则降到70.9℃,效果明显。
从此组实验结果的对比中可以得到结论:自然对流散热效果有限,而风机具有良好的散热效果。
因此,在实际工程应用中,风机散热扮演了很重要的角色。
1组和3组对比,当加上翅片散热器后,与自然对流情况下相对比,仍获得了很好的散热效果,由此组实验结果的对比分析可以得到结论:相比于自然对流,加上散热器后的降温效果要明显的多。
2组和3组对比,将2组和3组的实验结果相对比可以发现,当仅仅只加风扇时,温度降到70.9℃,而当仅仅加上翅片散热器后,温度降到了80.8℃。
这两组实验的对比,可以看出,在一般情况下,风机的散热能力要强于普通翅片散热器的散热效果。
1组、2组、3组和4组对比,将这4组实验放在一块儿进行比较可以看出,当我们把两种散热方式组合应用时,所产生的降温效果是最为显著的,它将热源表面的温度降到37.5℃,散热效率在所有的实验中是最佳的。
由此我们不难得出结论:根据这几组实验的综合分析,当把翅片散热器和风机组合使用进行散热时,散热效果最佳。
六、实验总结通过第二阶段实验的进行,才真正懂得了如何去探究一个问题。
在这些组别的实验过程中,仍旧会出现第一阶段所遇到的种种困难。
但有了第一阶段的实验过程后,对于整个实验过程和仿真过程的熟练程度已经有了很大的提高,所以也会顺利很多。