传热学实验报告

1 传 热 学 实 验 报 告 班级：安全工程（单）0901 班 姓名：*** 学号：********** 2 第一节 稳态平板法测定绝热材料导热系数实验 一、实验目的 1.巩固和深化稳定导热过程的基本理论，学习用平板法测定绝热材料导热系数的试验方法和技能。 2.测定试验材料的导热系数。 3.确定试验材料导热系数与温度的关系。 二、实验原理 导热系数是表征材料导热能力的物理量。对于不同的材料，导热系数是各不相同的，对同一材料，导热系数还会随着温度、压力、湿度、物质的结构和重度等因素而变异。各种材料的导热系数都用试验方法来测定，如果要分别考虑不同因素的影响，就需要针对各种因素加以试验，往往不能只在一种实验设备上进行。稳态平板法是一种应用一维稳态导热过程的基本原理来测定材料导热系数的方法，可以用来进行导热系数的测定试验，测定材料的导热系数及其和温度的关系。 实验设备是根据在一维稳态情况下通过平板的到热量 Q 和平板两面的温差 t 成正比，和平板的厚度 h 成反比，以及和导热系数 成反比的关系来设计的。 我们知道，通过薄壁平板（壁厚小于十分之一壁长和壁宽）的稳定导热量为： SthQ  （1） 其中：Q 为传到平板的热量，w ；  为导热系数，w /m℃； h 为平板厚度，m； t 为平板两面温差，℃； S 为平板表面积；m2； 测试时，如果将平板两面温差 t 、平板厚度 h、垂直热流力向的导热面积 S 和通过平板的热流量 Q 测定后，就可以根据下式得出导热系数： SthQ （2） 其中：duT-Tt ，Tu 为平板上测温度，Td 为平板下侧温度，℃； 这里，公式 2 所得出的导热系数是在当时的平均温度下材料的导热系数值，此平均温度为： 3 duTT21t （3） 在不同的温度和温差条件下测出相应的 值，然后按 值标在 - t 坐标图内，就可以得出tf的关系曲线。 三、实验装置及测试仪器 稳态平板法测定绝热材料的导热系数的电器连接图和实验装置如图 1 和图 2 所示。 被试验材料做成两块方形薄壁平板试件，面积为 300*300[mm2]，实际导热计算面积 S为 200*200[mm2]，平板厚度 h[mm]。平板试件分别被夹紧在加热器的上下热面和上下水套冷面之间。加热器的上下面、水套与试件的接触面都设有铜板，以使温度均匀。利用薄膜式加热片实现对上、下试件热面的加热，而上下导热面积水套的冷却面是通过循环冷却水（或通以自来水）...