铂丝表面黑度的测定实验报告

1、专业：姓名：学号：日期：地点：实验报告课程名称：绩：指导老师：成实验名称： 铂丝表面黑度的测定 实验类型： 传热学实验 同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）（必填）二、实验内容和原理四、操作方法和实验六、实验结果与分析三、主要仪器设备（必填）步骤五、实验数据记录和处理（必填）七、讨论、心得一、1.巩固已学过的辐射换热理论知识。2.熟悉测定铂丝黑度的实验方法。3.定量测定铂丝表面在温度为100-500的黑度。4.掌握热工实验技巧及有关仪表的工作原理和使用方法。二、在真空腔内，腔内壁2面（凹物体）与1面（凸物体）组成两灰体的辐射换热系统如图1所示。1、2面的表面绝对温度、黑度和面积分别为T 、

2、T ； 、 和A 、A 。表121212面1、2间的辐射换热量Q W为：A(E E )Q 式（1）111 A 1b2 ( 1A122表面积A A ，即A / A 0，这样式（1）可简化为：2112 式（2）Q A (T T )4411012式中： 黑体辐射常数， 5.6710 W /m K 根据式（2）可得：82400Q式（3）A T T )1441012因此，只要测出Q ,A,T ,T ，即可由式（3）求得物体 1 表面的黑度 。1121温度与热量测量原理1.铂丝表面温度t 的测定1在实验台中，铂丝本身既为发热元件，又是测量元件。测温采用电阻法。铂丝表面温度可通过下式求得： t R R /

3、R 式（4）1t00式中：R 、R 为铂丝在 0和tC 时的电阻 R 0.28。 为铂丝0t0的电阻温度系数， 3.9 1/。32.玻璃表面温度t 的测定2由于 2 表面的热流密度小，而水与玻璃的换热系数又较大，同时所用冷却水温度变化不大，故可直接用出口水温代替平均温度。出口水温用玻璃温度计测量。3.辐射换热量Q 的测量与计算用测出的电压 V 及电流 I 值算出热量 段与腔壁的辐射换热量Q 及实验段端部导线的导热损失。实验段外的铂丝部分，由于也产生热量，故可认为其表面温度与实验段相近，通过这部分的导热损失可忽略不计。导热损失主要是由电压引线引起的。这部分热量损失主要和导线的导热系数、表面黑度、

4、平均温度、两端温差、表面积、长度及空腔环境有关。由于 Q 及t t t12热量Q 可写为12Q 式（5）式（6）式中：B 为系数，通过大量实验得：B exp(0.00377t4.074)上式适用范围t 100C ，冷却水为室温。三、1.辐射实验台本体2.直流稳压源3.电位差计4.直流电流表四、1.按图连接有关仪表：稳压源、电流表、电位差计等。2.按照每个仪表的操作规程进行调试。3.调节稳压源控制铂丝的电流 I 和电压 V。4.待铂丝温度稳定后，记录 I、V 及出水口温度。5.重复 3、4，做另一温度下的铂丝温度。五、在条件下测得三组数据，整理成下表。实验数据记录表4005208003已知参数计

5、算公式：VR RR ，Q IV ，t t0R t I10计算得各温度下的黑度，记录如下：接下来求黑度随温度变化的关系式在 100-500之间，铂丝的真实黑度与温度之间近似地有线性关系。在 Excel 中做出如下图像：六、从测得的黑度来看，铂丝表面的黑度随着铂丝温度的升高而增大，从图像来看，黑度关于温度的变化近似为线性变化。本实验中黑度的计算有系统误差，表面积比趋向于零的假设不完全正确。铂丝电阻关于温度也是近似线性，玻璃的温度要等温度计读数稳定后再读，而且相关量的计算公式本身就存在误差。另外，在实验中应注意输入铂丝的电流不得超过安培，实验停止后应及时切断电源，以免造成事故。七、本次实验让我了解了测定黑度的方法，实验原理简单，实验过程也容易。本实验做得好不好的根本在于实验仪器的使用，如电压表