平板導(dǎo)熱系數(shù)測量的實(shí)驗(yàn)報(bào)告

平板導(dǎo)熱系數(shù)測量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模红柟毯蜕罨€(wěn)定導(dǎo)熱過程的基本理論，學(xué)習(xí)用平板法測定絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)方法和技能。測定試驗(yàn)材料的導(dǎo)熱系數(shù)。確定試驗(yàn)材料導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)原理：導(dǎo)熱系數(shù)還會(huì)隨著溫度、壓力、濕度、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和重度等因素而變異。各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)都用實(shí)驗(yàn)方法來測定，穩(wěn)態(tài)平板法是一種應(yīng)用一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的基本原理來測定材料導(dǎo)熱系數(shù)的方法，可以用來進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)，測定材料的導(dǎo)熱系數(shù)及其和溫度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)設(shè)備是根據(jù)在一維穩(wěn)態(tài)情況下通過平板的導(dǎo)熱量Q和平板兩面的溫差△t成正比，和平板的厚度6成反比，以及和導(dǎo)熱系數(shù)入成正比的關(guān)系來設(shè)計(jì)的。我士知道，通過薄壁平板（壁厚小于十分之一壁長和壁寬）的穩(wěn)定導(dǎo)熱量為：?At?FQ=3[W]被試驗(yàn)材料做成二塊方形薄壁平板試件，面積為300X300[mm2],實(shí)際導(dǎo)熱計(jì)算面積F為200X200[mm2],板的厚度為6[mm2]。平板試件分別被夾緊在加熱器的上下熱面和上下水套的冷面之間。加熱器的上下面和水套與試件的接觸面都設(shè)有銅板試件2試件1試件2試件1LTU冷卻水進(jìn)出口試驗(yàn)材料試件外型尺寸：300X300mm2導(dǎo)熱計(jì)算面積F:200X200mm2（即主加熱器的面積）試件厚度6:（實(shí)測）15mm主加熱器電阻值：100Q6?輔加熱器（每個(gè)）電阻值：Q7.熱電偶材料：鎳鉻一鎳硅8?試件最高加熱溫度：W80°C三、實(shí)驗(yàn)方法和步驟：將兩個(gè)平板試件仔細(xì)地安裝在加熱器的上下面，試件表面應(yīng)與銅板嚴(yán)密接觸,不應(yīng)有空隙存在。在試件、加熱器和水套等安裝入位后.應(yīng)在上面加壓一定的重物，以使它們都能緊密接觸。2?聯(lián)接和仔細(xì)檢查各接線電路。將主加熱器的兩個(gè)接線端用導(dǎo)線接至主加熱器電源；而四個(gè)輔助加熱器聯(lián)成串聯(lián)電路（實(shí)驗(yàn)臺上已聯(lián)接好）。將主熱電偶之一

t2（或tl）接到跟蹤控制器面板上中間的主熱電偶接線柱上，而將輔熱電偶之一t5（或t6）接到跟蹤控制器上的相應(yīng)接線柱上。把水套冷面熱電偶t3（或t4）接到跟蹤控制器上的相應(yīng)接線柱上。檢查冷卻水水泵及其通路能否正常工作，各熱電偶是否正常完好。接通加熱器電源，并調(diào)節(jié)到合適的電壓，開始加溫，通過調(diào)節(jié)輔助加熱器的電壓使主加熱器以外的四周（輔熱電偶的溫度）保持與中間主加熱器的溫度相一致。在加溫過程中，可通過各測溫點(diǎn)的測量來控制和了解加熱情況。開始時(shí)，可先不啟動(dòng)冷水泵，待試件的熱面溫度達(dá)到一定水平后，再啟動(dòng)水泵（或接通自來水），向上下水套通入冷卻水。試驗(yàn)經(jīng)過一段時(shí)間后，試件的熱面溫度和冷面溫度開始趨于穩(wěn)定。在這過程中可以適當(dāng)調(diào)節(jié)主加熱器電源、輔加熱器電源的電壓，使其更快或更利于達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。待溫度基本穩(wěn)定后，就可以每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次電壓V讀數(shù)記錄和溫度測量，從而得到穩(wěn)定的測試結(jié)果。一個(gè)工況試驗(yàn)后，可以將設(shè)備調(diào)到另一工況，即調(diào)節(jié)主加熱器功率后，再按上述方法進(jìn)行測試，得到另一工況的穩(wěn)定測試結(jié)果。調(diào)節(jié)的電功率不宜過大，一般在5?10W為宜。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，進(jìn)行多次工況的測試。（工況以從低溫到高溫為宜）。測試結(jié)束后，先切斷主,輔加熱器電源，經(jīng)過10分鐘左右后再關(guān)閉水泵.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取實(shí)驗(yàn)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后的連續(xù)三次穩(wěn)定結(jié)果的平均值。導(dǎo)熱量（即主加（即tl或t2（即tl或t2）即t3或t4）°c°ctR—試件的熱面溫度tL—試件的冷面溫度平均溫度為：導(dǎo)熱系數(shù)“帀*（或2^）【w/m%】RLRL四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理五、組號項(xiàng)目主壓/V主溫/c輔溫/c水溫/c56.057.048.821.956.056.748.422.155.956.247.822.1平均56.056.648.322.053.255.347.422.053.255.447.322.053.155.046.822.1

平均53.255.247.222.0「三50.153.446.422.450.153.246.122.350.053.045.822.3平均50.153.246.122.3由公式九二2R?（T-T）?F計(jì)算得RLtm/°c37.838.639.3入/0.1520.1600.170W/(m?k)平板導(dǎo)熱系數(shù)溫度關(guān)系式：入=0?012t-O?3O五、誤差分析1、由于輔助加熱器加熱溫度低于主加熱器，造成主加熱器向四周散熱。2、溫度測量過程中誤差六、耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)測量實(shí)驗(yàn)與此實(shí)驗(yàn)的區(qū)別耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)的測量實(shí)驗(yàn)采用的是熱線法，而十字熱線法適用于測量溫度不大于1250°C的耐火材料?還適用于粉狀及顆粒料；而平板導(dǎo)熱系數(shù)測量實(shí)驗(yàn)只能測定固體平板的導(dǎo)熱系數(shù)。十字熱線法原理：試樣在爐內(nèi)加熱至規(guī)定溫度并在此溫度下保溫，用沿試樣長度方向埋設(shè)在試樣中的線狀電導(dǎo)體（熱線）進(jìn)行局部加熱，熱線載有書籍恒定功率的電流，即在時(shí)間上和試樣長度方向上功率不變。從熱線的功率和接通電流加熱后已知兩下時(shí)間間隔的溫度可以計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)，此溫升與時(shí)間的函數(shù)就是被測試樣的導(dǎo)熱系數(shù)。―12