实验一材料导热系数的测定实验PPT参考课件

t
A
➢ 通过测定平板两面的温差△t、平板厚度δ 、垂直热流方向的
导热面积A和通过平板的热流量Q得出导热系数 ： Q
t F ➢ 在不用的温度和温差条件下测出相应的λ值，然后将λ值标在
坐标图内t ，就可以得出
的关 系f (t曲) 线。
1 t 2 (tR tL)
❖ 三、实验装置
➢ 测试系统包括：平板试件装置、循环水槽、直流稳压电源、 数显电压电流表及数显温度巡检仪测温装置等。
❖
试件导热面积：
试件厚度：
室温：
冷却水温：
实验数据记录表
工况
tR /℃
tL /℃
V /V
I /A
1
2
六、实验分析
➢
绘制不同平均温度下的 系式。
—t关系曲线，并求出
f(t )的关
（二）稳态球体法测粒状材料的导热系数
❖ 一、实验目的
➢ 学习用球体法测定疏散物质导热系数实验方法和测试技能。 ➢ 实际测定被试材料的导热系数λm，绘制λm-t关系曲线。
❖ 二、实验原理
➢ 球体法是在两个同心圆球所组成的夹层中放入颗粒状及粉末
状试材，内球为热球，加电后，发出热量，球的直径为d1，
表面温度为t1，外球（球壳）为冷球，直径为d2，壁面温度
为为：t2，Q 根据稳t1态t导2 热的付立叶定律，通过夹层试材的导热量
1 (1 1)
➢ ➢
在材测实料出验的不过导同2程热温m中系度d，数下1 测：导d定热2m出系数Q2、Q ，d(1tdd在122和(λt－1td2，1t)t坐2就)标可中以测根出据一上条式λ－计t算的出关
➢ 本导热仪有恒温液套冷却，还可通过改变恒温液温度来改 变实验工况。实验应在充分热稳定的条件下记录各项数据。
❖ 五、实验数据记录
材料名称：
球体直径：d1＝
实验数据记录表
工况
Q
V/V
I/A
t1 /℃
t2
t1－t2
/℃
/℃
d2＝
λm /W·(m·℃)-1
1
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2
❖ 六、实验分析
➢ 绘制在座标纸上绘出试材的导热系数λm和温度t的关系曲线， 并求出λm＝f（t）的关系式—。t
系曲线，根据曲线即求出来λ＝f（t）的关系式。
❖ 三、实验装置
➢ 实验装置包括：圆球本体装置、循环水槽、直流稳压电源、 数显电压电流表及数显温度巡检仪测温装置等。
➢ 实验系统图
圆球本体由铜质热球球体（d1＝80mm）、冷球球壳（d2＝ 200mm）、保温球壳和塑料保温套等组成。
❖ 四、实验步骤
➢ 可以将设备调到另一工况，即调节主辅加热器功率后，再 按上述方法进行测试得到另一工况的稳定测试结果。调节 的电功率不宜过大，一般在5～10W为宜。
➢ 根据实验，进行多次工况的测试。（工况以从低温到高温 为宜）。
➢ 测试结束后，先切断加热器电源，经过10分钟左右再关闭 水泵（或停放自来水）。
❖ 五、实验数据记录
实验一 材料导热系数的测定实验
（一）稳态平板法测定绝热材料导热系数
❖ 一、实验目的
➢ 学习用平板法测定绝热材料导热系数的实验方法和技能。
➢ 测定试验材料的导热系数，确定导热系数与温度的关系 。
❖ 二、实验原理
➢ 在一维稳态情况下通过平板的导热量Q和厚度δ、平板两面
的温差
t
tRtL和导热系数λ成正比： Q
➢ 试分析材料充填不均匀和内、外球壳不同心所产生的影响？
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➢ 材料结构图： 试验材料为二块方形聚氯乙烯薄壁平板，实际导热计算面 积A为200×200mm2，板的厚度为δ15mm。
❖ 四、实验步骤
➢ 通过各测温点调节加热器电源到合适的电压开始加温。待 试件的热面温度达到一定水平后，启动水泵，向上下水套 通入冷却水。试验经过一段时间后，试件的热面温度和冷 面温度开始趋于稳定。在这个过程中可以适当调节主加热 器电源和辅助加热器电源的电压（一般电压相等），使其 更快达到稳定状态。待温度基本稳定后，就可以每隔一段 时间进行一次电压V、电流I读数记录和温度测量，从而得 到稳定的测试结果，取实验稳定后的三次结果的平均值。
➢ 接通电源，调整好仪表读数。 ➢ 启动循环水槽的水泵和加热电源。 ➢ 估计热球所需加热功率（冷、热面温差应大于10℃，热球
温度不能大于80℃），并按此范围调节直流稳压电源的电 压大小，之后不再更动，然后，观察各项测试数据的变化 情况，当各项测试数据都不随时间改变，当连续三次（每 次10～30分钟）的数据变化小于1%时即达到了稳定状态， 此时记录下一组测试数据。 ➢ 改变加热量Q，即改变加热电源的电压值，就可以进行如上 步骤测得另一组测试数据。如此，改变几次加热量Q，就可 以得到几组不同温度下材料导热系数的测试数据。