液体导热系数的测量

1、教育实验2006液体导热系数测定实验指导书液体导热系数测定实验实验指导书一、实验目的1 .用稳态法测定液体的导热系数2 .了解实验装置的结构和原理，掌握液体热传导率的测定方法。二、工作原理如图1所示平板试验片(在此为液体层)的上表面以一定的热流强度q被均匀地加热q=Q/A W/ (1)根据傅里叶单向热传导过程的基本原理，每单位时间通过平板试验片面积a的热流量q如下(2)因此，试验片的热传导率是图1的原理图瓦/毫克(3)式中： A试验片的与热传导方向垂直的截面积()T1被试验片的热面温度T2被试验片的冷却温度被试验片的热传导方向的厚度m三、实验装置装置如图2所示，主要由循环冷却水槽、上下均热板、

2、测温热电偶及其温度显示部、液槽等构成。为了尽量减少热损失，提高测试精度，本装置采取以下措施1 .设置绝热层5，使热量的大部分只传递到下部。2 .为了减小热向周围扩散引起的误差，将电加热器的中心部分(直径D=0.15m )作为热量的测定和修正部分。3 .在加热器底部设置均热板，使被测定液体的热面温度(T1 )更均匀。4 .循环冷却水槽2设置成被测定液体的冷面温度(T2)为一定(接近水温)。5 .被测定液体的厚度由放入液槽中的密封垫决定，但为了防止液体内部产生对流传热，最好使密封垫的厚度2-3。图2实验装置的概略图1 .循环水出口2 .均流循环水槽3 .被测定液体4 .加热热源5 .绝热保温材料6

3、 .冷面热电偶7 .加热引线8 .电源指示灯9 .电源开关10 .保险丝11 .巡逻(仅计算机接口的用户) 12 .热电表13功率调整旋钮四、考试程序1 .选择的三张垫片用等腰三角形均匀地配置在液槽内(均热板靠近边缘的地方)。2 .将被测液体缓慢注入液槽，旋转装置底部的调整螺钉，观察被测液体的液面，被测液体的液面均匀地淹没3片密封垫，直至密封垫被淹没约0.5。3 .将上热面加热器轻轻放置在垫片上。4 .连接热电偶插头及电位差修正(客户准备)。5 .连接循环冷却水槽的入水管，调节水量。6 .接通电源，调整输入电压(V1)使其达到规定值(注意热面温度不要超过被测定液体的闪点温度)。7.14 .按下

4、电流转换开关，记录测量部位的电压V2和通过的电流I。每隔8.5分钟从温度读取显示器记录被测定液体的冷热面的温度值()。 我们建议您将它们填写在如表1所示的记录表中，并绘制每次的温度差T=T1-T2。 如果连续4次的温度差值的变动1，则试验结束。温度T1、T2读取记录表(表1 )N0123456备考最小值0510152025T1T2t9 .试验结束后，切断电源、水源，关闭电位差修正附件如果知道T1经常上升(降低)，则可以降低输入电压，或者增加(减少)循环冷却水槽的水流速度。五、数据整理1 .有效热传导面积a是2 .平均传热温差3 .每单位时间通过面积a的热流量qq=v2I4 .液体的热传导率:瓦

5、/毫克式中：D电加热器的热量测定部位的直径(设d=0. 15 m ) m T1被测定液体的热面温度KT2被测定液体的冷却温度KV2热量测定部位的电位差V通过I电加热器的电流A被测定液的厚度m六、实验讨论与分析：液体导热系数测定装置测试修正算例题一、测试记录被测定液体：润滑油液体厚度：=0.003m有效热传导面积的修正直径： D=0.29m电加热器的输入电压： V1=100V对应有效热传导面积的加热器电位差： V2=40V加热器工作电压： I=2.5A热面、冷面温度T1、T2的读取值记录表N012345备考时：分十点十分十点二十分十点三十分10:4010:50T1()7167656564T2()

6、2929293029T()38363535二、数据处理=36瓦/米测试时间：年月日镍铬-铜镍(青铜)热电偶(e型)温度-微伏对照表微伏微伏微伏微伏微伏微伏微伏微伏微伏微伏温度012345678900591181762351943544134725321059165171177083089095010101071113120119212521313137314341495155616171678174030180118621924198620472109217122332295235740242024822545260726702733279528582921298450304831113174

7、323833013365342934923556362060365837493813387739424006407141364200426570433043954460452645914656472247884853491980498550515117518352495315538254485514558190564857145781584859155982604961176184625110063196386645465226590665867256794686269301106998706671357203727273417409747875477616120765877547823789

8、279628031810181708240830913083798449851985898659872987998869894090101409081915192229292936394349505957696479718150978998609931100031007410145102171028810360104321601050310575106471071910791108631093511007110801115217011224112971136511412115141158711660117331180511878180119511202412097121701224312317123901246312537126101901268412757128311290412978130521312613199132731334720013421134951356913644137181379213866139411401514090210141641423914313143881446314537146121468714762148372201491214987150621513715212152871536215438155131558823015664157391581515