導(dǎo)熱系數(shù)的測定ljh課件

一、實驗?zāi)康恼莆辗€(wěn)態(tài)法測不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)的方法了解物體散熱速率和傳熱速率的關(guān)系理解溫差熱電偶特性一、實驗?zāi)康恼莆辗€(wěn)態(tài)法測不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)的方法了解物體散熱二、實驗儀器發(fā)熱盤傳熱筒杜瓦瓶溫差電偶待測橡膠樣品數(shù)字電壓表硅油停表二、實驗儀器發(fā)熱盤三、實驗原理1、熱傳導(dǎo)定律表示x0處與

S垂直的溫度梯度在

t時間內(nèi)經(jīng)Ｓ傳遞的熱量為Q：三、實驗原理1、熱傳導(dǎo)定律表示x0處與S垂直的溫度梯度在三、實驗原理負號代表熱量傳遞方向是從高溫區(qū)傳至低溫區(qū)比例系數(shù)

稱為導(dǎo)熱系數(shù)。為傳熱速率.三、實驗原理負號代表熱量傳遞方向是從高溫區(qū)傳至低溫區(qū)比例系數(shù)三、實驗原理2、導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)

——表示相距單位長度的兩平面的溫度相差為一個單位時，在單位時間內(nèi)通過單位面積所傳遞的熱量，單位是瓦·米-1·開-1（W·

m-1?K-1），導(dǎo)熱系數(shù)是反映材料的導(dǎo)熱性能的重要參數(shù)之一。

稱為導(dǎo)熱系數(shù)三、實驗原理2、導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)——表示相距單位長度的兩平3、穩(wěn)態(tài)法測不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)實驗裝置示意圖~220V~110V電熱板發(fā)熱盤橡膠盤散熱板ＱＱＱＫ電風(fēng)扇散熱當(dāng)傳入樣品的熱量等于散出的熱量時，樣品處于穩(wěn)定導(dǎo)熱狀態(tài)。樣品內(nèi)部的溫度不再隨著時間變化；3、穩(wěn)態(tài)法測不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)實驗裝置示意圖~220三、實驗原理樣品（橡膠盤）的傳熱速率為：

1為樣品上表面的溫度，

2為樣品下表面的溫度，hB為樣品的厚度，A為樣品的截面面積。樣品（橡膠盤）發(fā)熱盤散熱盤（黃銅盤）截面面積AhB樣品三、實驗原理樣品（橡膠盤）的傳熱速率為：1為樣品上表面的三、實驗原理穩(wěn)態(tài)時:傳入的熱量等于散出的熱量

穩(wěn)態(tài)時樣品上下表面的溫度分別為一定值

10

和

20即，樣品的傳熱速率等于散熱盤的散熱速率樣品三、實驗原理穩(wěn)態(tài)時:傳入的熱量等于散出的熱量穩(wěn)態(tài)時樣品上三、實驗原理由上式可見，關(guān)鍵是求散熱盤的散熱速率移開樣品，讓散熱盤自然散熱冷卻，在溫度

20附近，散熱盤的散熱速率可以表示為：三、實驗原理由上式可見，關(guān)鍵是求散熱盤的散熱速率移開樣品，三、實驗原理考慮散熱盤自由冷卻與穩(wěn)態(tài)時的散熱面積不同，引入修正系數(shù)：于是，導(dǎo)熱系數(shù)為：三、實驗原理考慮散熱盤自由冷卻與穩(wěn)態(tài)時的散熱面積不同，引入修三、實驗原理4、溫差熱電偶的工作原理兩種金屬接觸處由于溫度差而產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象稱為溫差電動勢，一般情況下，溫差電動勢近似與兩接觸端的溫度差成正比。檢流計0°C冰水加熱檢流計電壓值即為溫度示數(shù)杜瓦瓶里冰水混合物為冷端；發(fā)熱盤、散熱盤分別與冷端形成兩個溫差電偶。三、實驗原理4、溫差熱電偶的工作原理兩種金屬接觸處由231測量橡膠盤（樣品）、黃銅盤（散熱板）的直徑、厚度DB、hB、DC、hC,黃銅盤質(zhì)量由實驗室提供。測量散熱板（黃銅板）的冷卻速率，計算。四、實驗內(nèi)容和步驟穩(wěn)態(tài)法測傳熱板和散熱板的溫度

10

和

20231測量橡膠盤（樣品）、黃銅盤（散熱板）的直徑、厚度DB、導(dǎo)熱系數(shù)的測定ljh課件五、數(shù)據(jù)記錄和處理記錄橡膠盤（樣品）、黃銅盤（散熱板）的直徑、厚度DB、hB、DC、hC,并給出相應(yīng)的測量結(jié)果。采用逐差法求散熱板（黃銅板）在溫度為

20時的冷卻速率，其中

t=120s。記錄穩(wěn)態(tài)法測量的溫度

10

和

201234計算橡膠板的導(dǎo)熱系數(shù)，并與標準值比較，計算出誤差。五、數(shù)據(jù)記錄和處理記錄橡膠盤（樣品）、黃銅盤（散熱板）的直徑構(gòu)建熱傳遞的穩(wěn)定狀態(tài)（1）調(diào)整好實驗裝置,各盤之間不能有間隙。（2）接通220V電壓，當(dāng)傳熱板溫度為4mV時斷電,調(diào)整電熱板的供電方式,人為控制發(fā)熱盤的溫度在:

θ1=

3.50±0.03mV（3）每隔2分鐘觀察散熱盤的溫度θ2,在10分鐘內(nèi)不變則系統(tǒng)的熱傳導(dǎo)已達到穩(wěn)定狀態(tài)。構(gòu)建熱傳遞的穩(wěn)定狀態(tài)（1）調(diào)整好實驗裝置,各盤之間不能有間隙測量散熱板（黃銅盤）的冷卻速率

（4）用鑷子抽出橡膠盤，使發(fā)熱盤A與散熱盤P直接接觸，通電使散熱板溫度比θ20高1mv時立即分離兩板，散熱盤開始自由冷卻，每隔30秒讀出散熱盤的溫度示值

2，選擇附近前后各四個數(shù)據(jù)填入記錄表，用逐差法進行處理。θ/mv2101801501209060300ｔ／Ｓ用逐差法求冷卻速率:測量散熱板（黃銅盤）的冷卻速率（4）用鑷子抽出橡膠盤，使發(fā)操作要點1數(shù)字電壓表調(diào)零，注意熱電偶接線。2構(gòu)建穩(wěn)態(tài)環(huán)境，保持在3.50mV±0.03mV范圍內(nèi)