传热学项目报告

传热学三级项目报告（机械工程学院）固体表面黑度的测定（锈蚀钢管）姓 名:传热学课程名称:指导教师:汇报时间:传热学1、 摘要2、 前言3、 项目报告正文（1）实验设备介绍及实验原理分析（2）实验试件测绘的三维图（3）实验步骤介绍（4）实验数据及实验结果（5）实验结果分析4、 实验结论：主要工作、主要结果、主要发现和结论5、 心得体会6、 成员分工7、 主要参考文献附件:试件设计图纸。1、 摘要通过课堂上的学习，我们知道实际物体的辐射力与同温度下黑体的辐射力之比称为实际物体的黑度(又称发射率)。本项目中，由一个已知外表面积的工件，将其放入不存在吸收外界热辐射的介质中，实验中为真空中的系统。通过电压表与电流表数据测出换热。通过调节试件外表面温度，研究试件表面黑度随温度的变化。再通过对实验数据的分析整理计算出黑度，得出黑度随温度变化的规律。2、 前言本实验目的在于测定时间表面黑度以及黑度随温度变化关系，黑度是辐射换热的重要特性，黑度取决于物体本身的性质，物体的温度，表面状态，波长。通过本实验的学习了解黑度概念和黑度测量，自己通过动手拆装试件、了解实验装置内部结构和原理、测量数据、分析结果，增强了动手实验能力，培养灵活运用知识的能力和创新思维，通过实践了解黑度与温度的关系。采用真空辐射法测定固体黑度的实验方法，根据公式及日常经验预测试件表面黑度随温度升高呈下降趋势。3、 正文3.1实验设备介绍及实验原理分析：实验设备：由黑度测定仪本体及三个系统组成。三个系统分别为加热系统：包括电加热器、电流表、电压表、调压器、稳压集成块。真空系统：包括真空泵、真空保持阀、真空表、大气阀以及密封装置。热电偶测温系统：包括外壳及试件上的热电偶、数显温度表。本体是由空心圆柱管的试件套在加热棒上，放置于不锈钢外壳中间，两端密封而成。具体量原理及装置如下图1所示。

实验原理：如图2，当一物体放在另一物体的空腔内，且空腔内不存在吸收热辐射的介质时（如空气），彼此以辐射换热方式进行热交换，其辐射换热量为：（T、1100（T、1100丿4 (T¥—21100丿F_+才2丄1|巴丿1CF01(W)(1)勺、勺、£2如果行、F2已知，通过实验测量Q12、T］、T2，根据式（1）试件外表面黑度片可由下式算出：式中F1——试件外表面积（m2）；F2 外壳内表面积（m2）；C0——黑体辐射系数，C0=5.67W/m2K4；T］、T2 分别为试件外表面和外壳内表面的绝对温度，K；分别为试件外表面和外壳内表面的黑度。£13.2实验试件测绘的三维图图2两表面间的辐射换热3.3实验步骤介绍1、将所用的仪表及测量仪器按图1连接好，经指导老师同意，开启电源2、开启真空泵，打开真空保持阀，使系统中形成真空。观察真空表，系统中形成真空后可以关闭真空泵。开启加热电源，调整调压旋钮，将电压调到预设初值。3、经过一段时间，观察温度表，待温度基本不再变化时记录第一组温度及电加热器的电流电压。4、改变加热器的电压，待各点温度达到新的稳定状态后，重复第3项，记录不同温度下的各组数据。5、打开通大气阀，使空腔内通大气散热。然后换另一种表面材料的试件重新测量，重复步骤1-4。最后实验完毕，切断电源，整理好实验现场。3.4实验数据及实验结果材料序号U(V)I(A)—&)TCc)2£2£1锈蚀钢管1160.2458360.61.2592180.2662271.0163200.2876380.9934220.3279331.0465240.3489371.0266260.3798380.9717280.40109440.9678300.42118430.9009320.45130460.85510340.48137470.867

计算不同温度下的J值，画出J=口丿的曲线，并对实验结果进行分析。3.5实验结果分析根据以上数据在坐标纸上画出黑度与工件外表面温度的曲线图，由图可以看出黑度与工件表面温度的关系：整体上固体表面黑度随工件表面温度升高而逐渐降低，在温度为79摄氏度时又出现微弱的上升趋势，当温度大于80摄氏度小于130摄氏度时黑度逐渐下降，大于130度时再次出现微弱的上升趋势（可能由于测量误差引起），但不影响总体结论的得出。4、 实验结论虽然实验略有误差，固体表面黑度随其温度上升而逐渐降低。5、心得体会1.通过这次项目的设计，我们掌握了固体表面黑度的一种精巧的测量方法，加深了对传热学的学习与理解。2.通过对固体表面黑度的测量，锻炼了自己的动手能力和分析处理解决问题的能力，为以后熟练运用所学知识打下坚实的基础。3．只有小组成员互相团结，互帮互助，明确分工，才能发挥每个人的最大潜能，把项目做好。6、成员分工XXX：数据整理计算，报告书写，ppt制作。XXX：数据测量，时间三维图及二维图纸绘制。XXX:数据测量，数据曲线图绘制