傳熱學(xué)三級項目

1、傳熱學(xué)三級項目題目：固體表面黑度的測定班級：模具一班指導(dǎo)教師：劉慶國課程名稱：傳熱學(xué)組員：胡忠健 胡政璽 侯毅2016年11月20日目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 一、摘要3 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 二、關(guān)鍵詞3 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 三、前言3 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 四、正文4.實驗設(shè)備介紹及實驗原理分析4.實驗原理4.實驗步驟5 H

2、YPERLINK l bookmark10 o Current Document 五、實驗結(jié)論7 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 六、成員分工7七、參考文獻8一、摘要通過課堂的學(xué)習(xí)，我們知道實際物體的輻射力與同溫度下 的黑體輻射力稱為實際物體的黑度，在這個測量固體表面黑度 的項目中，首先設(shè)計一個已知外表面的工件，將其放入不存在 吸收熱輻射的介質(zhì)中，實驗中為真空的系統(tǒng)，測出換熱量，通 過調(diào)節(jié)試件外表面溫度，研究試件表面黑度隨溫度的變化，再 通過對實驗數(shù)據(jù)的分析整理，計算出黑度，進一步加深對黑度 的認識。二、關(guān)鍵詞黑度普通鍍鉻管表面熱輻射三、前言

3、本實驗的目的是為了鞏固輻射換熱理論，掌握用真空輻射 法測定固體表面黑度的試驗方法，分析固體表面黑度隨溫度的 變化規(guī)律。在輻射換熱理論中，黑體占有重要地位，黑度取決 于物體的性質(zhì)、物體的溫度、表面狀態(tài)、波長、方向等，通過 本實驗的學(xué)習(xí)，更加深入地理解了輻射換熱理論，掌握了用真 空輻射法測定固體表面黑度的方法。本實驗根據(jù)已經(jīng)有的實驗 儀器，通過對電壓的調(diào)節(jié)，兩個小時進行一次數(shù)據(jù)記錄。本實 驗裝置中存在空氣泵，可以將管內(nèi)的空氣抽干凈，以保證在實 驗過程中沒有導(dǎo)熱對實驗的影響。實驗室要記錄兩個溫度和當 時儀器的電壓和電流。通過公式進行計算，在坐標圖上畫出曲 線，以便分析不同溫度下對表面黑度的影響。通過

4、對不同組的 實驗數(shù)據(jù)進行橫向比較，可以看出不同材料的黑度受溫度的不 同影響。小組成員自己裝卸儀器，測量工件尺寸，記錄實驗數(shù)據(jù)，增強了動手能力，根據(jù)生活經(jīng)驗和傳熱學(xué)知識，我們判斷 固體表面的黑度隨溫度的升高呈現(xiàn)下降或波動趨勢。四、正文.實驗設(shè)備介紹及實驗原理分析（1）實驗設(shè)備由黑度測定儀本體及三個系統(tǒng)組成。三個 系統(tǒng)分別為1）、加熱系統(tǒng)：包括電加熱器、電流表、電壓表、調(diào)壓 器、穩(wěn)壓集成塊。2）、真空系統(tǒng)：包括真空泵、真空保持閥、真空表、大 氣閥以及密封裝置。3）、熱電偶測溫系統(tǒng)：包括外殼及試件上的熱電偶、數(shù) 顯溫度表。本體是由圓柱管的試件及外殼組成。試件外徑Q24.80mm，6 Z d管長270

5、mm。外殼內(nèi)徑為Q98.24mm，管長270mm。本實 驗裝置的外殼內(nèi)表面黑度取2=0.6。具體測量原理及裝置參 見圖4-1。圖4-1輻射傳熱實驗裝置簡圖.實驗原理當一物體放在另一物體的空腔內(nèi)，且空腔內(nèi)不存在吸收熱 輻射的介質(zhì)時（如空氣），彼此以輻射換熱方式進行熱交換，其輻射換熱量由下式計算:式中F1式中F121試件外表面積42 ) 夕卜殼內(nèi)表面積42 )C0黑體輻射系數(shù)，C0=5.67 W/m2k4T1、T2分別為試件外表面和外殼內(nèi)表面的絕對溫 度，K；1、2分別為試件外表面和外殼內(nèi)表面的黑度。當F1、F2為已知，由實驗測得Q12、T1、T2,根據(jù)式(1) 試件外表面黑度1可由下式算出：為了

6、研究試件表面黑度1隨溫度T1的變化關(guān)系，必須測 量不同溫度下的黑度值，從而畫出1 = f(T1)曲線。.實驗步驟(1)、將所用的儀表及測量儀器按圖4-1連接好，經(jīng)指 導(dǎo)老師同意，開啟電源。(2)、開啟真空泵，打開真空保持閥，使系統(tǒng)中形成真 空。觀察真空表，系統(tǒng)中形成真空后可以關(guān)閉真空泵。開啟加 熱電源，調(diào)整調(diào)壓旋鈕，將電壓調(diào)到預(yù)設(shè)初值。(3)、經(jīng)過一段時間，觀察溫度表，待溫度基本不再變 化時記錄第一組溫度及電加熱器的電流電壓。(4)、改變加熱器的電壓，待各點溫度達到新的穩(wěn)定狀 態(tài)后，重復(fù)第4項，記錄不同溫度下的各組數(shù)據(jù)。(5)、打開通大氣閥，使空腔內(nèi)通大氣散熱。然后換另一種表面材料的試件重新測

7、量，重復(fù)步驟1-4。最后實驗完畢，切斷電源，整理好實驗現(xiàn)場。4)實驗試件測繪的三維圖(5)實驗數(shù)據(jù)材料序號UIT1T1VA0CoC鍍銘1160.1860400.97鍍銘2200.2270400.95鍍銘3240.2683400.93鍍銘4280.36107420.81鍍銘5300.44121420.90(6)實驗結(jié)果分析計算不同溫度下的J值，畫出J = f(T1)的曲線，并對實驗 結(jié)果進行分析。0.712345根據(jù)以上數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出黑度與工件外表面溫度的 曲線圖，由圖可以看出黑度與工件表面溫度的關(guān)系：整體上固 體表面黑度隨工件表面溫度升高而逐漸降低。在溫度為107 攝氏度時突然上升，但不影響總體結(jié)論的得出。五、實驗結(jié)論普通鍍鉻管表面黑度的大小是隨著溫度的增大逐漸減小 的，因為實驗存在著誤差，所以實驗數(shù)據(jù)圖線看起來有一定起 伏。黑度是衡量物體表面輻射換熱能力的一個重要指標，在一 定溫度下，將灰體的輻射能力與同溫度下黑體的輻射能力之比 定義為物體的黑度，或物體的發(fā)射率，用表示。通過本次項目，我們更加深刻的理解了黑度這個概念，并 成功的完成了固體表面黑度的測量，知道了黑度與表面溫度是 有關(guān)的，并且通過與其他組的比較，我們還了解到黑度與材料 表面的情況是有關(guān)系的。同時，我們更加體