实验二准稳态法测绝热材料的导热系数

实验目的 实验装置实验原理实验步骤实验数据记录与处理电位差计使用热工基础实验室实验二准稳态法测绝热材料的导热系数

实验二准稳态法测绝热材料的导热系数 一、实验目的 1．掌握用平板导热仪快速测量绝热材料的导热系数。 2．学习使用热电偶测温差的方法二、实验装置稳压器、电流表、UJ-33电位差计、平板导热仪（包括试件、加热器、绝热层、热电偶）、秒表。返回

实验台本体 冰水混合槽支流稳压电源电流表电位差计

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本实验是根据第二类边界条件、无限大平板的导热问题来设计的。设平板厚度为2δ见图2.3，初始温度为t0,平板两面受恒定的热流密度q0均匀加热。本实验是根据第二类边界条件、无限大平板的导热问题来设计的。设平板厚度为2δ见图2.3，初始温度为t0,平板两面受恒定的热流密度q0均匀加热。三、实验原理此时,任一瞬时沿平板厚度方向的温度分布归结为如下定解问题的求解：

导热微分方程： 初始条件：边界条件：这是一个方程为齐次线性、边界条件为非齐次的一个定解问题，

利用分离变量法把边界条件齐次化，最后求得其解为：利用分离变量法把边界条件齐次化，最后求得其解为： (1) 式中：－时间；－初始温度－沿方向从端面向平板加热的恒定热流密度；－平板的导温系数；，－傅里叶准则。

随着时间的延长， 数变大，式（1）中的级数和项愈小。当时，级数和项变得很小可以忽略，式（1）变成：由此可见，当后，平板各处温度和时间成线性关系，温度随时间变化的速率是常数，并且到处相同，这种状态称为准稳态。

在准稳态时,平板中心面处的温度为 平板加热面处的温度为。此两面的温差为：如已知，再测出，就可以上式求出导热系数：

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四、实验步骤 1.用卡尺测试件尺寸:面积F、厚度δ。 2.按图放好试件、加热器和热电偶。接好电源，接通稳压器，预热电源十分钟。（此时开关K是打开的） 3.校对电位差计的工作电流：将测量转换开关转至“未知1”，测出试件在加热前的温度。此温度应等于初温。再将测量开关转到“未知2”，测出温差。此值应为零电势。

4.接通加热器开关K，给加热器通以恒定电流，同时启动秒表，每隔半分钟测出一个“未知2”的数值。经过一段时间后系统进入准稳态，“未知2”端热电势的数值保持不变。此时数值为温差Δt。记录下此时的电流值。把所有的数据列到下表中。4.接通加热器开关K，给加热器通以恒定电流，同时启动秒表，每隔半分钟测出一个“未知2”的数值。经过一段时间后系统进入准稳态，“未知2”端热电势的数值保持不变。此时数值为温差Δt。记录下此时的电流值。把所有的数据列到下表中。 5.实验全部结束必须断开电源，一切恢复原状。返回

五、实验数据记录与处理 1、初温，； 2、加热器电流，A； 3、加热器电阻，Ω； 4、试件截面尺寸，m2； 5、试件厚度，m； 6、热流密度， W/m2； 8、热电势数值 ,mV,以表格的形式记录未知1与未知2两端的热电势。

表2.1 热电势数值 根据测出的实验数据算出导热系数λ。返回

电位差计的使用方法 检流计指针指零同时调节工作电流使检流计指针指零第一步机械调零第三步 K2指到未知同时调节刻度盘使检流计指针指零第二步 K2指到标准最后在刻度盘上读书结束

实验二 准稳态法测绝热材料的导热系数