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1、稳态平板法测定绝热材料导热系数现在学习的是第1页，共13页n二、实验原理二、实验原理n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实验方法来测定，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实验，测定材料的导热系数及其和温度的关系。稳态平板法测定绝热材料导热系数测定稳态平板法测定绝热材料导热系数测定 现在学习的是第2页，共13页n 实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，和平板的厚度成反比，以及和导热系数成正比的关系来设计的。n 我们知道，通过薄壁平板(壁厚小于十分
2、之一壁长和壁宽)的稳定导热量为：nQ=W稳态平板法测定绝热材料导热系数测定稳态平板法测定绝热材料导热系数测定 Ft 现在学习的是第3页，共13页n三、实验装置及测量仪表三、实验装置及测量仪表稳态平板法测定绝热材料导热系数测定稳态平板法测定绝热材料导热系数测定 被试验材料做成二块方形薄壁平板试件，被试验材料做成二块方形薄壁平板试件，面积为面积为3003002，实际导热计算面，实际导热计算面积积F为为2002002，板的厚度为，板的厚度为2。平板试件分别被夹紧在加热器的上下热面和上下平板试件分别被夹紧在加热器的上下热面和上下水套的冷面之间。加热器的上下面和水套与试件水套的冷面之间。加热器的上下面和
3、水套与试件的接触面都设有铜板的接触面都设有铜板 现在学习的是第4页，共13页现在学习的是第5页，共13页现在学习的是第6页，共13页n试验台主要参数n1.试验材料n2.试件外型尺寸：300300 mm2n3.导热计算面积F:200200 mm2 (即主加热器的面积)n4.试件厚度：(实测)15mmn5.主加热器电阻值：100n6.辅加热器(每个)电阻值：n7.热电偶材料：镍铬一镍硅n8.试件最高加热温度：80现在学习的是第7页，共13页四、实验方法和步骤四、实验方法和步骤n将两个平板试件仔细地安装在加热将两个平板试件仔细地安装在加热器的上下面，试件表面应与铜板严密接器的上下面，试件表面应与铜板
4、严密接触，不应有空隙存在。在试件、加热器触，不应有空隙存在。在试件、加热器和水套等安装入位后应在上面加压一和水套等安装入位后应在上面加压一定的重物，以使它们都能紧密接触。定的重物，以使它们都能紧密接触。现在学习的是第8页，共13页n2联接和仔细检查各接线电路。将主加热器的联接和仔细检查各接线电路。将主加热器的两个接线端用导线接至主加热器电源；而四个辅两个接线端用导线接至主加热器电源；而四个辅助加热器联成串联电路助加热器联成串联电路(实验台上已联接好实验台上已联接好)。将。将主热电偶之一主热电偶之一t2(或或t1)接到跟踪控制器面板上中接到跟踪控制器面板上中间的主热电偶接线柱上，而将辅热电偶之一
5、间的主热电偶接线柱上，而将辅热电偶之一t5(或或t6)接到跟踪控制器上的相应接线柱上。把水套冷接到跟踪控制器上的相应接线柱上。把水套冷面热电偶面热电偶t3(或或t4)接到跟踪控制器上的相应接线接到跟踪控制器上的相应接线柱上。柱上。n3检查冷却水水泵及其通路能否正常工作，检查冷却水水泵及其通路能否正常工作，各热电偶是否正常完好。各热电偶是否正常完好。四、实验方法和步骤四、实验方法和步骤现在学习的是第9页，共13页n4接通加热器电源，并调节到合适的电压，开始加温接通加热器电源，并调节到合适的电压，开始加温，通过调节辅助加热器的电压使主加热器以外的四周，通过调节辅助加热器的电压使主加热器以外的四周（
6、辅热电偶的温度）保持与中间主加热器的温度相一（辅热电偶的温度）保持与中间主加热器的温度相一致。在加温过程中，可通过各测温点的测量来控制和致。在加温过程中，可通过各测温点的测量来控制和了解加热情况。开始时，可先不启动冷水泵，待试件了解加热情况。开始时，可先不启动冷水泵，待试件的热面温度达到一定水平后，再启动水泵的热面温度达到一定水平后，再启动水泵(或接通自来或接通自来水水)，向上下水套通入冷却水。试验经过一段时间后，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，试件的热面温度和冷面温度开始趋于稳定。在这过程中可以适当调节主加热器电源、辅加热器电源过程中可以
7、适当调节主加热器电源、辅加热器电源的电压，使其更快或更利于达到稳定状态。待温度的电压，使其更快或更利于达到稳定状态。待温度基本稳定后，就可以每隔一段时间进行一次电压基本稳定后，就可以每隔一段时间进行一次电压V读数记录和温度测量，从而得到稳定的测试结果。读数记录和温度测量，从而得到稳定的测试结果。现在学习的是第10页，共13页四、实验方法和步骤四、实验方法和步骤n5一个工况试验后，可以将设备调到另一一个工况试验后，可以将设备调到另一工况，即调节主加热器功率后，再按上述方工况，即调节主加热器功率后，再按上述方法进行测试，得到另一工况的稳定测试结果法进行测试，得到另一工况的稳定测试结果。调节的电功率
8、不宜过大，一般在。调节的电功率不宜过大，一般在510W为为宜。宜。n6根据实验要求，进行多次工况的测试。根据实验要求，进行多次工况的测试。(工工况以从低温到高温为宜况以从低温到高温为宜)。n7测试结束后，先切断主测试结束后，先切断主,辅加热器电源，经辅加热器电源，经过过10分钟左右后再关闭水泵分钟左右后再关闭水泵.现在学习的是第11页，共13页五、实验结果处理五、实验结果处理n实验数据取实验进入稳定状态后的连续三次稳实验数据取实验进入稳定状态后的连续三次稳定结果的平均值。导热量定结果的平均值。导热量(即主加热器的电功率即主加热器的电功率)ntR 试件的热面温度试件的热面温度（即（即t1或或t2）ntL 试件的冷面温度试件的冷面温度（即（即t3或或t4）n平均温度为：平均温度为：n平均温度为时的导热系数：平均温度为时的导热系数：(每个组写出计算公每个组写出计算公式式,与周六下午与周六下午4点前发我邮箱点前发我邮箱 2LRttt现在学习的是第12页，共13页六、实验结果分析六、实验结果分析n将不同平均温度下测定的材料导热系数在将不同平均温度下测定的材料导热系数在坐标中得出的关系曲线，并求出的关系式坐标中得出的关系曲线，并求出的关系式。n分析本实验的主要误差分析本实验的主要误差n等等五、实验结果处理五、实验结果处理现在学习的是第13页，共13页