传热学实验指导书
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环境与能源工程学院实验中心
热电偶的制作与标定
一、实验目的
1、掌握镍铬—康铜热电偶制作方法；
2、掌握热电偶的标定方法。
二、实验设备及原理
1、焊接设备：热电偶点焊机；
2、标定设备：热电偶校验仪；
3、其他设备：墨镜、钳子、剪刀、细砂纸、米尺等；
4、热电偶丝：φ0.2、φ0.5热电偶用康铜线、镍铬丝线。
热电偶是工业上最常用的一种测温元件，它是由两种不同的导体丝A和B，焊接组成一个闭合回路而构成的。其测温原理是基于1821年塞贝克发现的热电现象，当两种不同的导体A和B连接在一起构成一个闭合回路，此时如果两个接点的温度不同时（如t＞t O），那么在回路中就会产生热电动势，如图1所示。也就是说，热电偶是通过测量热电动势来实现测温的。
图1 电热偶原理图
A、B称为热偶丝，也称热电极。当两接点处于不同温度时回路中就会产生热电势，放置在被测温度为t的介质中的接头，称为测量端（工作端）；另一接头t0成为参考端（或自由端）。
常用的贱金属热电偶材料有：
铜-康铜（T型）（常用于-200℃到+400℃测温）
镍铬-康铜（E型）（常用于-200℃到+900℃测温）
镍铬-镍硅或镍铝（K型）（常用于0℃到+1300℃测温）
本实验采用镍铬-康铜（E型）热电偶。使用时应根据测温范围和工作条件选择偶丝材料和线径。热电偶长度应根据工作端在介质中的插入深度来决定，通常为350～2000毫米。
三、实验步骤
热电偶的制作
热电偶测量端的焊接方法采用电弧焊，该方法是利用高温电弧将热电偶测量端熔化成球状。常用的有交流电弧焊和直流电弧焊两种。交流电弧焊的装置如图2所示，这种专职一般用来焊接贱金属热电偶。
1
2
图2 交流电弧焊装置
制作步骤如下：
1、焊接前仔细去掉热偶丝靠近待焊端部的绝缘层，然后将这两根被焊的热电极绞成如
图3的麻花状或两顶端并齐。
图3 热电极处理
2、调节变压器使输出电压为24-30伏的交流电源作为焊接电源。
3、戴上墨镜和手套，用金属夹子（铜板电极）夹住待焊端作为一个电极，用炭棒（石墨电极）作为另一个电极，当炭棒与被焊热电偶丝顶端接近时，产生的瞬间电弧将两根热偶顶部熔接在一起而形成一个小圆球，用砂纸将小圆球表面打磨光滑。
注意：制作合格的热电偶标准是，焊接牢固，具有金属光泽结点表面圆滑，无玷污变质和裂纹，焊点直径约为偶丝直径的两倍，电极不允许有折损、扭曲现象。
热电偶的标定
本实验标定方法采用比较法标定，装置控制面板如图示。
标定步骤如下：
1、将标准热电偶接在面板的标准接线柱上，待测热电偶接在待测接线柱上。
2、检查仪表箱前面板上各开关的初始状态。把电源开关扳向下方断电状态，恒温调节器旋钮至左方，温度调节仪表上的检控温度设在150℃。
3、调节恒温
右旋(恒温调节加热电压调节)钮，管炉供电，并在指示仪表上指出。该旋钮的调压范围为0～220V。注意：对炉体的预热升温和初始升温应不超过40V，以利用炉体的使用寿命。可根据实验要求的恒温温度进行反复调节，直至稳定在需要的温度上。绝对稳定是不易控制的，可在基本稳定的条件下快速测定。
4、检测
在温度基本稳定的条件下，取等时间间隔，按照标准→被检1→被检2，被检2→被检1→标准的循环次序读数。要求循环测读两次，每个电偶读得四次读数。将测得的数据记录在记录表中。
四、实验数据记录及处理
的算术平均值的误差在2.5℃之内，则可认为合格。
五、实验报告要求
1、说明热电偶的测温原理；
2、简述本次实验热电偶的制作与标定方法；
3、处理实验记录数据，判断自己制作的热电偶是否合格，若不合格，分析其原因。
3
4
空气横掠单圆管表面时的放热实验
一、实验目的
1、测定空气横向流过单圆管表面时的放热系数。
2、根据对受迫运动放热过程的相似分析，将实验数据整理成准则方程式。
3、通过相似原理的实际应用，加深对相似原理的了解。
4、学习用热电偶测量温度用电压电流测量功率及用比托管测流量的实验技术。
二、实验原理
根据牛顿公式物体表面对流放热量Qc 可用下列计算：
F t t Q f w c ?-=)(α [w] （1）
式中：t w ——圆管表面平均温度[℃]；
t f ——实验段前后流体的平均温度[℃]；
F ——圆管表面积[m 2]，l d F ??=π；d 、l 分别为圆管的直径和长度；
α——对流放热系数；[w/m 2
·℃]
因此：
l
d t t Q f w c ???-=
πα)( [w/m 2
·℃] （2）
根据相似理论，强迫流动时放热现象的准则方程式为：
根据实验研究可知，流体横向流过单圆管表面时，一般可将准则方程式整理成下列形式：
25
.037
.0???
? ?????=rw rf
r n
ef uf P P P R C N （3）
上式中定性温度为流体平均温度t f ，定型尺寸为管子直径、流速采用流体过圆管时最窄处的流速。
25
.0???
? ??ru rf P P 是考虑热流方向而附加的修正项。
对于空气P r ≈常数，故准则方程式为：
n
ef uf R c N ?='
（4）
式中常数C'和n 可由本实验确定。
本实验是在空气被加热的情况下进行的。圆管内加热器所产生的热量Q 是以对流换热Q c 和辐射Q R 方式传出的。
因此： R C Q Q Q -= 圆管表面的辐射放热量Q R 可由下式计算：
5
F T T c Q f w b R ????
?
???????? ??-??? ???=44100100ε [W] （5） 式中：ε——为圆管表面黑度， ε=0.22 ；
c b ——绝对黑体的辐射系数, c b =5.67 [w/m 2·k 4] ； T w 、T f ——分别为圆管表面和流体的平均绝对温度，K 。
由以上分析可知，实验的中心问题是必须测量以下几个物理量：
圆管放热量Q ；管壁温度t w ；流体温度t f ；管子直径d ，管子长度l 和空气流速u 。
三、实验装置
如图1，实验装置主要由一简单的风洞和量热器组成。风洞是用有机玻璃制成的正方形流道[尺寸为a ×b(mm)]。为了避免涡流的影响，风道内表面持光滑。当风机启动后，室内空气经过吸入口2被吸入风洞内。吸入口做成双曲线形以保证进出口气流平稳并减少损失，并且使进口处气流速度分布均匀。在吸入口后连接入口段和工作段。在工作段中有被研究的圆管（同时也是量热器）、加热前流体的测温热电偶、加热后流体的测温热电偶。在工作段之后有一支测量流速的毕托管、插板阀、引风机。插板阀用以调节流量。为减少风机振动对风洞内的速度场的影响，工作段之后的风道用亚麻布软管与风机相接。风洞内毕托管与差压变送器相连接后可用来测量流速。工作段前后的空气温度，即t f 1、t f2，用热电偶来测量。
图1 .单圆管表面横向强迫对流放热实验装置示意图
1.风机固定架
2.风机
3.风量调节手轮
4.过渡段
5.比托管
6.测速段
7. 过渡段
8.t f1测温段
9.测试管段 10. t fa 测温段 11.整流进风口 12.支架 13.仪表箱
6
图2 量热器简图
1.电源线
2.压紧螺母
3.保护盖
4.固定板
5.绝热层
6. 绝热层
7.铜管
8.绝缘层
9.加热器
量热器用铜管做成，如图2。管内有电加热器，用交流电加热。电热器所消耗的功率即
是圆管表面所放出的热量。圆管表面温度t w用焊在管壁上的四对热电偶测量。电路及测量系统如图3所示：
图3 电路及测量系统示意图
1.调压器
2.量热器
3. 加热器
4.测气体温度热电偶
5. 测铜管表面温度热电偶
6. 加热管剖面
7. 差压传感器
8.巡检仪
9. 比托管 10. 差压传感器
四、实验步骤
在熟悉实验装置后可把线路接好，调整好测量仪表，经教师检查许可后方可开始实验，实验步骤如下：
1、先关闭插板阀，再合上风机马达的电源，使用风机在空载下起动，然后根据需要开启插板阀，以调节风量。
2、合上电加热器电源，调节输出电压（不能超过150伏）在某一定工况下加热。
3、加热约15分钟后观察各热电偶的电势直到稳定为止，（壁面温度在3分钟内保持读数不变即认为到稳定）然后用数字巡检仪测量各点温度值和压差值。
4、保持加热器功率不变，调节插板阀改变风量至另一数值重复步骤3。
7
5、实验中应注意以下几点： （1）正确调整使用比托管；
（2）必须待风机起动后再合上加热器电源而实验结束时应先停止加热再停风机。 （3）实验完毕应经教师检查同意后方可离去。
五、实验数据记录
由前分析可知，实验必须测量计算以下几个物理量：流体温度t f ，管壁温度t w ，空气流速u 和圆管放热量Q 。
实验数据记录表如下：
六、实验数据整理
1、平均放热系数计算：
l
d t t Q Q f w R ??--=
πα)( [w/m 2
·℃] （6）
式中：
Q ——电加热器所消耗的功率（W ）Q=IU ； U ——加热器中的电压降，（V ）； I ——加热器中的电流强度，（A ）；
d 及l ——圆管的直径及长度，(m)；本实验台，d = 0.032 m ， l =0.45 m ； Q R ——辐射放热量，按式（5）计算。
t w ——管壁的平均温度（用每一对热电偶所对应温度的平均值）℃。 t f ——流体的平均温度℃.
2、努谢尔特准则和雷诺准则计算：
8 λ
αd
N uf = （7） v
ud
R e =
（8） 式中：λ为空气导热系数，w/(m ·K)；ν为空气运动黏度，m 2
/s ；α，d ，u 同上。 其中流速u 为风洞工作段截面上的平均流速（即流体过圆管时最窄截面处的流速）。计算方法如下：
（1）计算毕托管所在处流体的流速，通过差压变送器测量出其动压头然后用下式进行计算：
ρ
εP
w ???=
2 [m/s] （9）
w ——流体通过比托管时比托管所在处流体的流速m/s 。
ε—— 毕托管修正系数，本实验台比托管为1.37。 ΔP ——比托管所在处风洞截面上测点动压头，单位Pa 。 Ρ——空气密度。
（2）根据连续性方程计算最窄截面处的速度u ，公式如下：
b F u F w ?=? （10）
F ——比托管所在截面及面积，F = 0.0531 m 2 ；
F b ——圆管所在最窄截面处的面积，F b = 0.012 m 2。
3、准则方程式的整理：
本实验在不同工况下测量以上数值，得到四组数据。计算后计算后就有四组R ef 值与N uf
值，表示在对数坐标图上（如图4）就有四个点。
这里用Y 表示lgN uf ，用X 表示lgR ef ，每一对R ef 及N uf 的值可以在图上确定一点，将这些点连成一条直线，此直线的方程可以表示为：
nX A Y +=
即：
ef uf R n c N lg lg lg +'=
式中，
A c ='lg
?g t n =——为直线和横坐标之间夹角?的正
切。
图4. 确定参数之间关系的解法
9
用最小二乘法求得A 和n ，也就得到了c'和n ，最终整理出准则方程式。准则方程式的详细数据整理方法见教材P139。
七、实验报告要求
1、计算及整理实验数据，作图并求出准则方程式。
2、对实验结果进行分析讨论。
中温辐射时物体黑度的测试
一、实验目的
用比较法，定性地测量中温辐射时物体黑度ε。
二、实验原理
由n 个物体组成的辐射换热系统中，利用净辐射法，可以求物体I 的纯换热量Q net.i
i i b i n
k F k i k eff i i e i abs i net F E dF dk E Q Q Q k
.1
,...)(εα-ψ=-=∑?= (1)
式中：
Q net.i ——i 面的净辐射换热量。 εi ——i 面的黑度。
Q abs.i ——i 面从其他表面的吸热量。 E b.i ——i 面的辐射力。 Q e.i ——i 面本身的辐射热量。 i α—— i 面的吸收率。
ψi (dk)——k 面对i 面的角系数。 F i ——i 面的面积。 E eff.k ——k 面有效的辐射力。
如图1，根据本实验的设备情况，可以认为传导圆筒2为黑体。热源1、传导圆筒2和待测物体（受体）3它们表面上的温度均匀（图1）。
图1 辐射换热简图
1—热源 2—传导圆筒 3—待测物体
10 因此，公式（1）可写成：
Q net.3=α3(E b.1 F 1ψ1.3+ E b.2 F 2ψ2.3)-ε3E b.3 F 3
因为F 1= F 3；α3=ε3；ψ3.2=ψ1.2 。又根据角系数的互换性F 2ψ2.3= F 3ψ3.2 ，则：
q 3=Q net.3/F 3=ε3(E b.1ψ1.3+ E b.2ψ1.2)－ε3E b.3
= ε3(E b.1ψ1.3+ E b.2ψ1.2－E b.3) （2）
由于受3与环境主要以自然对流方程换热，因此：
q 3=d α(t 3－t f ) （3）
式中：d α——换热系数
t 3——待测物体（受体）温度
t f ——环境温度
由（2）、（3）式得：
3
2.12
3.1133)
(b b b f d E E E t t -ψ+ψ-=
αε （4）
当热源1和黑体圆筒2的表面温度一致时，E b1=E b2 ，并考虑到，体系1，2，3为封闭系统，则：
ψ1.3+ψ1.2=1
由此，（4）式可写成：
)
T (T )
t (t E E )
t (t ε4
341f 3b3b1f 33--=-=
σααd d － （5）
式中σ称为斯蒂芬—玻尔茨曼常数，其值为5.7×10-8
w/m 2k 4
。
对不同待测物体（受体）a 和b ，应用公式（5）其黑度为：
)(T )
(T 4
341a f 3a a a a
T T --=σαε )
(T )(T 4
341b f 3b b b
b T T --=σαε
并且认为其对流换热系数相等，即αa =αb =d α,则：
434
1434
13b f 3a a T T a
a b
b f b T T T T T T --?--=εε （6）
当b 为黑体时，εb ≈1，（6）式可写成：
4341434
13b f 3a a
T T a
a b b f T T T T T T --?--=ε （7）
三、实验装置
实验装置简图如图2所示：
图2 实验装置简图
1、调压器
2、测温转换开关
3、数显温度计
4、接线柱
5、导轨
6、热
源 7、传导体 8、受体 9、导轨支架 10、热源电压表 11、接线柱 12、测温接线柱（红为+） 13、电源开关
热源腔体有一个测温电偶，传导腔体有二个热电偶，受体有一个热电偶，它们都可过琴键转换开关来切换测读。
四、实验方法和步骤
本实验仪器用比较法定性地测定物体的黑度，具体方法是通过对三组加热器电压的调整（热源一组，传导体二组），使热源和传导体的测量点恒定在同一温度上，然后分别将“待测”（受体为待测物体，具有原来的表面状态）和“黑体”（受体仍为待测物体，但表面薰黑）两种状态的受体在恒温条件下，测出受到辐射后的温度，就可按公式计算出待测物体的黑度。
具体步骤如下：
1、热源腔体和受体腔体（使用具有原来表面状态的物体作为受体）靠紧传导体。
2、用导线将仪器上的测温接线柱12与电位差计（用户自备）上的“未知”接线柱“+”“-”极连接好。按电位差计使用方法进行调零、校准并选好量程（×1）。
3、结通电源，调整热源、传导左、传导右的调温旋钮，使其相应的电压表指针调至红点位置。受热约40分钟左右，通过测温转换开关测试热源、传导左、传导右的温度，并根据测得的温度微调相应的电压旋钮，使三点温度尽量一致。
4、系统进入恒温后（各测温点基本接近，且在五分钟内各点温度波动小于3℃），开始测试受体温度，当受体温度五分钟内的变化小于3℃时，计下一组数据。“待测”受体实验结束。
5、取下受体，将受体冷却后，用松脂（带有松脂的松木）或蜡烛将受体熏黑，然后重复以上实验，测得第二组数据。
将两组数据代入公式即可得出代测物体的黑度ε受。
11
12 注意事项：
1、热源及传导的温度不宜超过200℃。
2、每次做原始状态实验时，建议用汽油或酒精将代测物体表面擦净，否则，试验结果将有较大出入。
五、实验数据计算及记录
根据（6）式本实验所用计算公式为：
）
）
受源源受受4
40404
0((T T T T T T -'?-?=εε （8） 式中： ε0——相对黑体的黑度，该值可假设为1。
ε受——代测物体（受体）的黑度。
T ?受——受体与环境的温差。 T ?0——黑体与环境的温差。 T 源——受体为相对黑体时热源的绝对温度。
源
T '——受体为被测物体时的热源绝对温度。 T 0——相对黑体的绝对温度。
T 受——待测物体（受体）的绝对温度。
实验数据记录表：
六、实验报告要求
1、数据处理
根据实验测得的数据，按照公式（8）计算待测物体黑度，将实验记录数据和计算过程写在实验报告中。
2、结果分析
在理解本次实验的基础上，分析本次实验测量方法造成误差的原因。
[实验一]用球体法测定粒状材料的导热系数 一、实验目的 1、巩固和深化稳态导热的基本理论，学习测定粒状材料的热导率的方法。 2、确定热导率和温度之间的函数关系。 二、实验原理 热导率是表征材料导热能力的物理量，其单位为W/(m ·K)，对于不同的材料，热导率是不同的。对于同一种材料，热导率还取决于它的化学纯度，物理状态（温度、压力、成分、容积、重量和吸湿性等）和结构情况。各种材料的热导率都是专门实验测定出来的，然后汇成图表，工程计算时，可以直接从图表中查取。 球体法就是应用沿球半径方向一维稳态导热的基本原理测定粒状和纤维状材料导热系数的实验方法。 设有一空心球体，若内外表面的温度各为t 1和t 2并维持不变，根据傅立叶导热定律： dr dt r dr dt A λπλφ24-=-= （1） 边界条件221 1t t r r t t r r ====时时 （2） 1、若λ= 常数，则由（1）（2）式求得 1 22121122121)(2)(4d d t t d d r r t t r r --=--=πλπλφ[W] ) (2)(212112t t d d d d --=πφλ [W/(m ·K)] (3) 2、若λ≠ 常数，（1）式变为 dr dt t r ) (42λπφ-= （4） 由（4）式，得 dt t r dr t t r r ??-=21 21)(42 λπφ 将上式右侧分子分母同乘以（t 2－t 1），得 )()(4121222 12 1t t t t dt t r dr t t r r ---=??λπφ (5)
式中 122 1)(t t dt t t t -?λ项显然就是λ在t 1和t 2范围内的积分平均值，用m λ表示即 1 221)(t t dt t t t m -=?λλ，工程计算中，材料的热导率对温度的依变关系一般按线性关系处理，即)1(0bt +=λλ。因此， )](21[)1(210 1202 1 t t b t t dt bt t t m ++=-+=?λλλ。这时，(5)式变为 ) (2) (4)(21211222121t t d d d d r dr t t r r m --= -=?πφπφλ [W/(m ·K)] （6） 式中，m λ为实验材料在平均温度)(21 21t t t m +=下的热导率， φ为稳态时球体壁面的导热量， 21t t 、分别为内外球壁的温度， 21d d 、分别为球壁的内外直径。 实验时，应测出21t t 、和φ，并测出21d d 、，然后由（3）或（6）得出m λ。 如果需要求得λ和t 之间的变化关系，则必须测定不同m t 下的m λ值，由 ) 1() 1(202101m m m m bt bt +=+=λλλλ （ 7） 可求的b 、0λ值，得出λ和t 之间的关系式)1(0bt +=λλ。 三、实验设备 导热仪本体结构和测量系统如图1-1所示。
《纺织品CAD》学习指南 总学时：48学时（其中讲课24学时，实验24学时） 学分：3 先修课程：纺织材料学、织物组织学、纹织工艺基础、纹织物结构设计 一、课程教学目标 《纺织品CAD》是一门专业必修课程，是纺织工程专业的主干课程。目的是使学生全面了解和掌握纺织品计算机辅助设计的原理，并通过上机操作学习纺织品计算机辅助设计的方法，具备利用计算机辅助设计系统进行织物组织设计和进行素织物、花织物的辅助设计的能力。 （一）知识目标 通过《纺织品CAD》课程的学习，使学生了解多种纺织品CAD软件的使用和操作原理，掌握用纺织CAD软件设计组织的方法；处理各类素织物产品的方法，包括上机图、穿综图、纹板数据等；处理各类提花产品的纹织工艺方法，包括产品规格、意匠处理、组织处理、纹板处理等。 （二）能力目标 通过本课程的学习，学生应获得如下能力。 1、能综合、灵活运用组织设计方法，在CAD软件中设计织物组织。 2、能熟练运用素织物CAD设计产品。 3、能熟练掌握纹样的意匠处理技法，计算各类提花产品意匠规格，处理纹织工艺。 4、掌握织物的设计要素，合理设计组织。 （三）素质目标 通过本课程的学习，应注意培养学生以下素质：独立设计思考的能力，计算机技术的运用和操作能力。 二、学习本课程的基本要求： 1、熟悉纺织材料，纺织工艺，常用织物的分类、规格、性能。 2、掌握各类织物组织，掌握织物组织的分析。 3、掌握素织物上机图的绘制，掌握织物组织图、穿筘图、穿综图、纹板图的含义。 4、掌握提花机的工作原理。 5、掌握各类纹织物的纹织工艺。 6、了解素织物、提花织物的新技术和发展方向。 7、了解纺织品CAD的新技术和发展方向。 三、学习本课程的方法： 1、应当重视理论联系实际，训练并逐渐提高运用所学的理论知识分析和解决实际问题的能力。纺织品CAD是素织物、提花织物织造厂研发部门必须要用到的软件，是一门织物设计和织造生产经密结合的专业基础课。学习过程中应到素织物、提花织物织造工厂的织造车间实习或参观，具备必要的感性认识。 2、制订学习计划，合理安排好学习时间并按照计划进行学习。学习一定要有计划，这
传热学综合实验指导书李长仁富丽新编写 沈阳航空工业学院 动力工程系 2004．01
实验一空气纵掠平板时参数的测定 流体纵掠平板是对流换热中最典型的问题，总是被优先选作教学中对流换热的对象，是可以分析求解的最简单情况，可以籍此阐明对流换热的原理和基本概念。 本实验应用空气纵掠平板对流换热装置完成以下三个实验： 1.空气纵掠平板时局部换热系数的测定； 2.空气纵掠平板时流动边界层内的速度分布； 3.空气纵掠平板时热边界层内的温度分布。 一空气纵掠平板时局部换热系数的测定 1.实验目的 1)流体纵掠平板是对流换热中最典型的问题之一，通过空气纵掠平板时局部换热系数的测 定，加深对对流换热基本概念和规律的理解。 2)通过对实测数据的整理，了解局部换热系数沿平板的变化规律，分析讨论其变化原因。 3)了解实验装置的原理，学习对流换热实验研究方法和测试技术。 2.实验原理 恒热流密度 下，沿板长局部换 热系数改变，联系 着壁温沿板长也 变化，因此就存在 纵向导热。同时壁 温不同向外界辐 射散热也不同。为 了确定对流换热 系数，必须考虑纵 向导热和辐射的 影响。 图1微元片热平衡分析 对平板上不 锈钢片进行热分析，取其微元长度dx，如图1所示，在稳定情况下的热平衡： 电流流过微左侧导入右侧导对流传给辐射散对板体 元片的发热 + 热量 = 出的热 + 空气的热 + 失的热 + 的散热 量Qδ/Q g Q cdin量Q cdout量Q cv量Q R量Q cd
各项可分别写为： dx L VI dx b q Q v g ?? ? ??=???=2δ x s cdin dx dT b Q |? ??-=δλ ?? ??????? ??+??-=? ??-=+dx dx dT dx d dx dT b dx dT b Q s dx x s cdout δλδλ| ()bdx T T Q f x cv -=α ()bdx T T Q f b R 44-=εσ 0=cd Q 式中： b ─片宽,m δ─片厚,m L ─平板长度,m V ─不锈片两端电压降,V I ─流过不锈钢片的电流量,I q v ─电流产生的体积发热值 λs ─不锈钢片的导热系数,w/(m ?℃) T ─不锈钢片壁温,K T f ─空气来流温度,K αx ─离板前缘x 处的局部换热系数,w/(m 2?℃) ε─不锈钢片黑度 σb ─斯蒂芬波尔兹曼常数=5.67×10-8,w/(m 2·K 4) 代入微元片热平衡式后得出局部换热系数的表达式： () f f b s x T T T T dx T d bL VI ---+=44222εσδλα (1) 上式中V 、I 、T 、T f 均可由测试得到，但由于壁温T 随x 变化，只能用作图法求d 2 T /dx 值。先根据测得T ─x 的对应值，给出T ─x 变化曲线，然后用作图法求出不同x 处曲线的一阶导数dT /dx ，
《织造学》实验指导书
实验一织物设计与试样织造实验 一、实验的目的与要求 了解小样织机的工作原理、机器结构及各主要机件的作用。要求学生3～5名为一组, 在小样织机上, 相互配合完成穿综、穿筘和织物形成等工作, 并初步掌握小样织机的工艺设置程序, 基本学会小样织机的操作与使用方法, 以使学生对织造工艺过程建立起感性认识, 进一步加深对课堂理论知识的理解。 二、实验设备、仪器和用具 织样机有手动织样机和计算机控制织样机两类。手动织样机也有多种类型, 主要有纯手动织样机和部分电动织样机, 前者各个运动都需要手工完成, 后者则有部分运动是由电动机传动的, 如多臂开口运动等。手动织样机因价格低廉, 故仍有不少的应用, 但由于纬密、打纬力等不易控制, 影响织物的实际效果而逐渐被计算机控制织样机所取代。 计算机控制织样机具有全电子控制织机各运动的功能, 随着国产化程度的提高, 其应用面已日显广泛, 并已取得了较好的实际使用效果。 本实验设备: 半自动小样织机、纱样 三、实验内容 1、小样织机机构
小样织机主要由开口部分、引纬部分、打纬部分、卷取和送经部分组成。要求学生仔细观察各部分主要机件的形状、结构和作用。 2、小样织机使用 画出平纹、斜纹等简单织物的上机图, 在织机上进行织轴上机。根据织物上机图进行穿综、穿筘工作, 并提经过调整织机工艺参数, 织造织物小样。 四、实验步骤 1、打开总电源。 2、运行织样机操作系统软件。 3、进入设计系统, 输入纹板图和选色图。 4、经纱上机: 织轴、钢筘安装, 依照穿综规律进行穿综, 根据 经纱线密度及组织等因素确定钢筘传入数并进行穿筘, 经 纱连接。 5、在主界面上打开控制系统, 在对话框中输入设计的纬密值后, 按”进入控制系统”框或回车键, 进入织样机的操作界面。 6、运行空压机, 打开织样机上的气压开关。 7、调整上机工艺参数: 包括经纱张力的调整、后梁高低的调 整、中导杆( 分绞棒) 高低和前后位置的调整。 8、在操作界面上打开已经设计好的纹板图, 按操作面板上的启 动按钮, 再用鼠标单击上的”开始运行”按钮, 启动织样机。 9、从慢车开始织造, 等完全开清梭口后即可按中控台上的”连 续运行”按钮使织样机连续运转。 五、实验记录
基本原理： 对流传热的核心问题是求算传热膜系数α，当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为： (4-1) 对于强制湍流而言，Gr准数可以忽略，故 （4-2） 本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关联式中的指数m、n和系数A。 用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量Re和Pr分别回归。本实验可简化上式，即取n=0.4（流体被加热）。这样，上式即变为单变量方程，再两边取对数，即得到直线方程： （4-3） 在双对数坐标中作图，找出直线斜率，即为方程的指数m。在直线上任取一点的函数值代入方程中，则可得到系数A，即： （4-4） 用图解法，根据实验点确定直线位置有一定的人为性。而用最小二乘法回归，可以得到最佳关联结果。应用微机，对多变量方程进行一次回归，就能同时得到A、m、n。 对于方程的关联，首先要有Nu、Re、Pr的数据组。其准数定义式分别为： 实验中改变冷却水的流量以改变Re准数的值。根据定性温度（冷空气进、出口温度的算术平均值）计算对应的Pr准数值。同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数α值。进而算得Nu准数值。 牛顿冷却定律： （4-5） 式中： α—传热膜系数，[W/m2·℃]； Ｑ—传热量，［Ｗ］； Ａ—总传热面积，[m2]； △t m—管壁温度与管内流体温度的对数平均温差，[℃]。 传热量Q可由下式求得： （4-6）式中：
W—质量流量，[kg/h]； Cp—流体定压比热，[J/kg·℃]； t1、t2—流体进、出口温度，[℃]； ρ—定性温度下流体密度，[kg/m3]； V—流体体积流量，[m3/s]。 设备参数： 孔板流量计： 流量计算关联式：V=4.49*R0.5 O），V——空气流量 (m3 /h) 式中：R——孔板压差（mmH 2 换热套管： 套管外管为玻璃管，内管为黄铜管。 套管有效长度：1.25m，内管内径：0.022m 计算方法、原理、公式： 对流传热的核心问题是求算传热膜系数α，当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为： (4-1) 对于强制湍流而言，Gr准数可以忽略，故 （4-2） 本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关联式中的指数m、n和系数 A。 用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量Re和Pr分别回归。本实验可简化上式，即取n=0.4（流体被加热）。这样，上式即变为单变量方程，再两边 取对数，即得到直线议程： （4-3）
第一章 绪论 1、燃烧有哪几类分类方法，分别是什么？ (1)按化学反应传播的特性和方式：强烈热分解，爆震，缓燃 (2)按照燃料的种类：气体燃料燃烧，液体燃料燃烧（燃烧前雾化，蒸发,混合），固体燃料燃烧 (3)按照有无火焰：有火焰燃烧，无火焰燃烧 (4)按照燃料和氧化剂是否预先混合以及流场形态分类：层流预混火焰，层流扩散火焰，湍流预混火焰，湍流扩散火焰，预混-扩散复合层流火焰（煤气灶）。 2、什么叫燃烧？燃烧的现象是什么? 燃烧是指可燃物和助燃剂之间发生快速强烈的化学反应。现象有发光，发热等。 3、燃烧学研究方法 实验分析，数值模拟，理论总结，诊断技术 第二章 燃烧学的热力学与化学动力学基础 1、什么叫化学恰当反应？ 所有参加化学反应的反应物都按照化学方程式给定的比例进行完全燃烧的反应。 2、反应分子数和反应级数的异同。 （1）概念不同：反应级数数是反应浓度对化学反应速率影响的总的结果，由化学动力学实验测得。化学反应分子数是指基元反应发生反应所需要的最小分子数。 （2）用途不同：反应级数用来区分化学反应类型，反应分子数用来解释化学反应机理。 （3）简单反应的级数常与反应式中作用无的分子数相同。 （4）化学反应级数可以是正整数，分数，零和负数。零表示化学反应速度与浓度无关。负数表示该反应物浓度增加化学反应速率下降。但化学反应分子数一定是正整数。可以有零级化学反应，但不可能有零分子反应。 3、阿累尼乌斯定律及其适用范围。 阿累尼乌斯定律是化学反应速率常数与温度的经验公式。表达式为： exp(/)b a u k AT E R T =- 适用范围：（1）适用于简单反应以及有有明确级数的化学反应 （2）阿累尼乌斯公式是由实验得出的，它的适用温度范围比较窄。在低温范围 内拟合的阿累尼乌斯经验公式可能完全不适用于高温情况下的实验数据。 4、分析影响化学反应的各种因素。 (1)温度 阿累尼乌斯定律，温度影响化学反应速率常数，温度升高反应速度加快。 (2)催化剂 催化剂是指能够改变化学反应速率，而本身在化学反应前后组成，数量和化学性质均没有发生变化的物质。通过改变化学反应的活化能来改变化学反应速率。均相催化反应:生成中间活化络合物。
传热学实验指导书 XX大学 XX学院XX系 二〇一X年X月
一、导热系数的测量 导热系数是反映测量热性能的物理量，导热是热交换三种基本形式之一，是工程热物理、材料科学、固体物理及能源、环保等各研究领域的课题之一。要认识导热的本质特征，需要了解粒子物理特性，而目前对导热机理的理解大多数来自固体物理实验。材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构，热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动以及电子的迁移，在金属中电子流起支配作用，在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。因此，材料的导热系数不仅与构成材料的物质种类有关，而且与它的微观结构、温度、压力及杂质含量相联系。在科学实验和工程设计中所采用材料导热系数都需要用实验方法测定。 1882年法国科学家J ·傅里叶奠定了热传导理论，目前各种测量导热系数的方法都是建立在傅里叶热传导定律的基础上，从测量方法来说，可分为两大类：稳态法和动态法，本实验是稳态平板法测量材料的导热系数。 【实验目的】 1、了解热传导现象的物理过程 2、学习用稳态平板法测量材料的导热系数 3、学习用作图法求冷却速率 4、掌握一种用热电转换方式进行温度测量的方法 【实验仪器】 1、YBF-3导热系数测试仪 一台 2、冰点补偿装置 一台 3、测试样品（硬铝、硅橡胶、胶木板） 一组 4、塞尺 一把 5、游标卡尺（量程200mm ） 一把 6、天平（量程1kg ，分辨率0.1g ） 一台 【实验原理】 为了测定才材料的导热系数，首先从热导率的定义和它的物理意义入手。热传导定律指出：如果热量是沿着Z 方向传导，那么在Z 轴上任一位置Z 0，处取一个垂直截面A （如图1）以dt/dz 表示Z 处的温度梯度，以dQ/d τ表示该处的传热速率（单位时间通过截面积A 的热量），那么传导定律可表示为： ()0z z dz dt d dQ A =-==Φλτ 1-1 式中的负号表示热量从高温向低温区传导（即热传导的方向与温度梯度的方向相反）。式中的λ即为导热系数，可见热导率的物理意义：在温度梯度为一个单位的情况下，单位时间内通过单位截面面积的热量。 利用1-1式测量测量的导热系数，需解决的关键问题有两个：一个是在材料中造成的温度梯度dt/dz ，并确定其数值；另一个是测量材料内由高温区向低温区的传热速率dQ/d τ。 1、温度梯度dt/dz 的测量
2014 ——2015 学年度第一学期 开课院部服装工程分院班级12纺织本科1班 课程机织产品设计学生人数应到人，实际完成人任课教师实验实训项目棉及棉型织物小样的试织 实验实训目的和要求目的：1.熟悉小样织机的工作原理，了解机器结构及各主要机件的作用。 2.要求学生根据棉及棉型织物设计的相关原理，通过选择不同纱线、织物组织、密度和色纱排列等，设计不同种类的棉及棉型织物。 3.在小样织机上，根据设计的棉及棉型织物的结构参数，利用小样织机进行试织实践，通过实践进一步加深对课堂理论知识的理解。 实验实训内容 1．根据棉及棉型织物设计的相关原理及方法，通过选择不同纱线、织物组织、密度和色纱排列等，设计不同种类的棉及棉型织物。 2．根据设计的棉及棉型织物绘制相应的上机图，然后利用小样织机进行进行试织。 3．通过织造小样，论证设计棉及棉型织物过程中用到的相关原理及方法，并初步掌握小样织机的工艺设置程序。 4．完成实训报告。 主要实验实 训仪器、器材 小样织机 实验实训总结实验、实训完成情况分析： 实训过程及实训报告完成较好，但是有存在一些不足之处：比如有的同学在织造小样的过程中操作不规范导致小样表面疵点较多。 改进措施和建议 加强给学生试样制备的指导工作，在学生进行小样试织的过程中，加强指导。 主讲教师签名：开课院部负责人签名：____________ 2015年4 月22 日
2014 ——2015 学年度第一学期 开课院部服装工程分院班级13时装5班 课程服装材料学生人数应到人，实际完成人任课教师程浩南实验实训项目织物透气性的测试 实验实训目的和要求目的：通过实验，使学生们掌握织物透气性的测试方法，并进一步分析影响织物透气性的影响因素。 要求：对不同类型的面料进行透气性能测试，掌握织物透气性的测试方法，并分析不同面料透气性能的区别及影响因素。 实验实训内容 1．分别参照GB/T5453-1997选择相应的测试方法。 2．根据选择的测试方法，制备试样。 3．利用相关测试仪器分别进行面料透气性的测试。 4．分别记录测试数据，进行分析，完成实训报告。 主要实验实 训仪器、器材 面料、剪刀、YG461型织物透气仪等。 实验实训总结实验、实训完成情况分析： 实训过程及实训报告完成较好，但是有存在一些不足之处：比如有的同学不参与实验过程；实验试样的制备不按照国家标准规定的进行剪裁；实训报告书写混乱，影响织物透气性的影响因素分析不正确。 改进措施和建议 加强给学生试样制备的指导工作，在学生递交实训报告的时候，增强对实训报告的检查力度，对影响织物透气性的因素进行归纳总结。 主讲教师签名：程浩南开课院部负责人签名：____________ 2015年4月25日
燃烧学实验指导书
。 目录 实验原理系统图、实验仪器仪表型号规格及燃料物理化学性质 (2) 实验一 Bensun火焰及Smithell法火焰分离 (3) 实验二预混火焰稳定浓度界限测定 (4) 实验三气体燃料的射流燃烧、火焰长度及火焰温度的测定 (6) 实验四静压法气体燃料火焰传播速度测定 (8) 实验五本生灯法层流火焰传播速度的测定 (11) 实验六水煤浆滴的燃烧实验 (13) 燃烧喷管及石英玻璃管说明 燃烧喷管共4根，分别标记为： I号长喷管—细的长喷管(喷口内径7.18mm) II号长喷管—粗的长喷管(相配的冷却器出口直径10.0mm) I号短喷管—细的短喷管(喷口内径5.10mm) II号短喷管—粗的短喷管(喷口内径7.32mm) 石英玻璃套管共3个，分别标记为： I号玻璃管—最细的石英玻璃管(本生灯火焰内外锥分离用) II号玻璃管—中间直径的石英玻璃管(观察Burk-Schumann火焰现象及测定射流火焰长度用) III号玻璃管—最粗的石英玻璃管(测定射流火焰温度用) 燃烧学实验注意事项 1．实验台上的玻璃管须轻拿轻放，用完后横放在实验台里侧，以防坠落。 2．燃烧火焰的温度很高，切勿用手或身体接触火焰及有关器件。 3．燃烧完后的喷嘴口、水平石英管的温度仍很高，勿碰触，以防烫伤。 4．在更换燃烧管时，手应握在下端，尽量远离喷嘴口。 -可编辑修改-
燃烧学实验 定值器压力#1台#2台#3台#4台#5台#6台 预混空气(kPa) 13 12 13 13 20 13 射流空气(MPa) 0.12 0.11 0.135 0.12 0.16 0.12 2
工程热力学与传热学实验指导书 热工实验 2013年3月
实验一 非稳态（准稳态）法测材料的导热性能 实验 一、实验目的 1. 快速测量绝热材料（不良导体）的导热系数和比热。掌握其测试原理和方法。 2. 掌握使用热电偶测量温差的方法。 二、实验原理 图1 第二类边界条件无限大平板导热的物理模型 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，初始温度为t 0，平板两面受恒定的热流密度q c 均匀加热（见图1）。求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布t (x ，τ)。导热微分方程式、初始条件和第二类边界条件如下： 0) ,0( 0),( )0,( ) ,( ),( 0 22=??=+??=??=??x t q x t t x t x x t a x t c τλτδτττ 方程的解为：
???+--=-δδδτλτ63),( 220x a q t x t c ?? ?-??? ??-∑∞ =+102 2 1)( exp cos 2)1(n n n n n F x μδμμδ (1-1) 式中：τ — 时间；λ — 平板的导热系数； a — 平板的导温系数；n μ— πn ，n = 1，2，3，………； F 0 — 2δτa 傅里叶准则；0t — 初始温度； c q — 沿x 方向从端面向平面加热的恒定热流密度。 随着时间τ的延长，F 0数变大，式(1-1)中级数和项愈小，当F 0> 0.5时，级数和项变得很小，可以忽略，式(1-1)变成 ??? ? ??-+=-612),( 2220δδτλδτx a q t x t c (1-2) 由此可见，当F 0> 0.5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x =0处的温度为： ?? ? ??-= -61),0( 20δτλδτa q t t 平板加热面x =δ处为： ??? ??+= -31),( 20δτλδτδa q t t c 此两面的温差为： λ δ ττδc q t t t ?= -=?21),0( ),( (1-3) 如已知c q 和δ，再测出t ?，就可以由式(1-3)求出导热系数： t q c ?= 2δ λ (1-4) 实际上，无限大平板是无法实现的，实验总是用有限尺寸的试件，一般可认为，试件的横向尺寸为厚度的6倍以上时，两侧散热对试件中心的温度影响可以忽略不计。试件两端面中心处的温度差就等于无限大平板时两端面的温度差。 根据热平衡原理，在准稳态时，有下列关系：
《传热学》实验指导书 建筑环境与设备工程教研室
实验一 强迫对流换热实验 一、实验目的 1、了解热工实验的基本方法和特点； 2、学会翅片管束管外放热和阻力的实验研究方法； 3、巩固和运用传热学课堂讲授的基本概念和基本知识； 4、培养学生独立进行科研实验的能力。 二、实验原理 1、翅片管是换热器中常用的一种传热元件，由于扩展了管外传热面积，故可使光管的传热热阻大大下降，特别适用于气体侧换热的场合。 2、空气（气体）横向流过翅片管束时的对流换热系数除了与空气流速及物性有关以外，还与翅片管束的一系列几何因素有关，其无因次函数关系可表示如下： N u =f(R e 、P r 、、 、、、、o l o t o o o D P D P D B D D H /δn) (1) 式中：N u = γ D h ?为努谢尔特数； R e = γm o u D ?= η m o G D ? 为雷诺数； P r = h ν=λ μ?C 为普朗特数； H 、δ、B 分别为翅片高度、厚度、和翅片间距； P t 、P l 为翅片管的横向管间距和纵向管间距；n 为流动方向的管排数； D o 为光管外径，u m 、G m 为最窄流通截面处的空气流速（m/s ）和质量流量 （kg/m 2s ）， 且G m =u m ?ρ。λ、ρ、μ、γ、α为气体的特性值。 此外，换热系数还与管束的排列方式有关，有两种排列方式，顺排和叉排，由于在叉排管束中流体的紊流度较大，故其管外换热系数会高于顺流的情况。 对于特定的翅片管束，其几何因素都是固定不变的，这时，式（1）可简化为： N u =f （R e 、P r ） （2） 对于空气，P r 数可看作常数，故 N u =f （R e ） （3） 式（3）可表示成指数方程的形式 N u =CR e n （4） 式中，C 、n 为实验关联式的系数和指数。这一形式的公式只适用于特定几何条件下的管束，为了在实验公式中能反映翅片管和翅片管束的几何变量的影响，需要分别改变几何参数进行实验并对实验数据进行综合整理。 3、对于翅片管，管外换热系数可以有不同的定义公式，可以以光管外表面为基准定义换热系数，也可以以翅片管外表面积为基准定义。为了研究方便，此处采用光管外表面积作为基准，即： ) (wo a o T T L D n Q h -???= π （5）
认识实习报告 题目认识实习 学生姓名锤子 学院纺织工程学院 专业纺织工程 班级纺织121 导师姓名剪刀手 2014年 6 月 28 日
一、目的与任务 认识实习是学生对专锤子业学习的基础。使学生初步了解纺纱、织造各工序的任务、机器设备的构成与功能，了解各工序生产工艺过程组成，从而使学生对纺纱、织造工艺和机器设备有一个认识，为今后专业理论教学打好基础。认识实习的主要目的是：认识和了解纺纱工艺各工序的工艺流程及主要机构和作用； 认识和了解织造准备工序的工艺流程，认识和了解织物与织物结构及织造过程。 二、基本要求 认识实习应安排在本专业的必修课之前进行。在实习过程中，要求每位学生以科学态度认真负责的工作，并养成保质、保量及按时完成任务的良好习惯 1、在认识前，要有锤子课堂理论讲解、并准备好相关资料。 2、要求学生现场实习，主动去认识熟悉各工序的工艺过程、各种机器的机构组成。 3、实习过程中，指导教师应引导学生认识熟悉纺织生产工艺过程和各流程的组合，并注意发挥学生的主观能动性。 4、在实习基地的车间和试验场地应注意安全，爱护国家财产。 5、认识实习应按计划进行。 三、内容 四、理论授课 在认识实习的过程中，我们首先每天上午有理论授课，在学校教室进行。第一天新老师给我们讲了认识实习的目的：认识和了解纺纱工艺各工序的工艺流程及主要机构和作用，认识和了解织造准备工序的工艺流程锤子及主要机构和作用，认识和了解织物与织物结构及织机各部分的结构及织造过程，本实习安排在《纺纱学》、《织造学》之前，是为专业基础课《纺纱学》《织造学》的理论教学奠定基础。第二天新老师给我们讲了织前准备工艺与设备，让我们了解学校的设备和厂里的设备还是有很大的区别，学校的设备是小型的，方便，而厂里
《传热学》实验指导书 实验名称：强迫流动单管管外放热系数的测定 实验类型: 验证性实验 学 时：2 适用对象: 热动、集控、建环、新能源等专业 一、实验目的 1.该项实验涉及较多课程知识，测量参数多，如风速、功率、温度，可考查学生的综合能力。 2.测量空气横向流过单管表面的平均表面传热系数h ，并将实验数据整理成准则方程式。 3.学习测量风速、温度、热量的基本技能，了解对流放热的实验研究方法。 二、实验原理 根据相似理论，流体受迫外掠物体时的表面传热系数h 与流速、物体几何形状及尺寸、流体物性间的关系可用下列准则方程式描述： ),(r e u P R f N = 实验研究表明，流体横掠单管表面时，一般可将上式整理成下列具体的指数形式： m n r m n e um P CR N ?= 式中：m n c ,,均为常数，由实验确定 努谢尔特准则---um N m um hd N λ= ---em R 雷诺准则 m em d R νμ= ---rm P 普朗特准则 m n rm P αν=
上述各准则中--d 实验管外径，作定性尺寸(米) --μ流体流过实验管外最窄面处流速，（)/s m --λ流体导热系数（)/K m W ? --α流体导温系数)/(2s m --ν流体运动粘度)/(2s m --h 表面传热系数)/(2K m W ? 准则角码m 表示用流体边界层平均温度)(2 1 f w m t t t -= 作定性温度。 鉴于实验中流体为空气，rm P =0.7，故准则式可化成： n em um CR N = 本实验的任务在于确定n c 与的数值。首先使空气流速一定，然后测定有关的数据：电流I 、电压V 、管壁温度w t 、空气温度f t 、测试段动压P 。至于表面传热系数h 和流速μ在实验中无法直接测量，可通过计算求得，而物性参数可在有关书中查到。得到一组数据后，即可得一组e R 、u N 值，改变空气流速，又得到一组数据，再得一组e R 、u N 值，改变几次空气流速，就可得到一系列的实验数据。 三、实验设备 本对流实验在一实验风洞中进行。实验风洞主要由风洞本体、风机、构架、实验管及其加热器、水银温度计、动压计、毕托管、电位差计、电流表、电压表以及调压变压器组成。 由于实验段前有两段整流，可使进入实验段前的气流稳定。毕托管置于测速段，测速段截面较实验段小，以使流速提高，测量准确。风量由风机出口挡板调节。
实验三 平板导热系数测定实验 一. 实验目的 1.巩固和深化稳定导热过程的基本理论，学习用平板法测定材料导热系数的实验方法和技能。 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，导热系数是不同的；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，往往不能只在一种试验设备上进行。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。 试验设备是根据在一维稳态情况下通过平板的导热量Q 和平板两面的温差t ? 成正比，和平板的厚度δ成正比，以及和导热系数λ成正比的关系来设计的。 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 F t Q ???=δλ [w] 测定时，如果将平板两面的温差 L R t t t -=?、平板厚度δ 、垂直热流方向的 导热面积F 和通过平板的热流量Q 测定以后，就可以根据下式得出导热系数： F t Q ???= δ λ )/(C m W ?? 需要指出，上式所得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： ) (21 L R t t t += ][C ? 在不同的温度和温差条件下测出相应的λ值，然后将λ值标在t -λ 坐标图内，就可以得出 )(t f =λ 的关系曲线。 三.实验装置及测量仪表 稳态平板法测定材料导热系数的试验装置如图1和图2所示。 被试验材料做成二块方形薄壁平板试件，面积为300×300 ][2 mm ，实际导热计算面积 F 为200×200][2mm ，板的厚度为δ（实测）][2 mm ，平板试件分别被夹紧在加热器的上、
《传热学》实验指导书 热工教研室编
目录 实验要求 (2) 实验一球体法粒状材料的导热系数的测定 (3) 实验二平板法导热系数的测定 (7) 实验三套管换热器液-液换热实验 (12) 实验四中温辐射黑度的测定 (16) 附录1 铜－康铜热电偶分度表 (22) 附录2 精密数字温度温差仪使用方法 (23)
实验要求 1．实验前应预习与实验有关的教材内容和实验指导书，了解实验目的、实验原理和实验要求，做到心中有数。 2．在实验室要首先熟悉实验装置的构造特点、性能和使用方法，使用贵重仪器时需得到指导教师的许可，方可动用。 3．实验时应严肃认真、一丝不苟，细致地观察实验中的各种现象，并作好记录，通过实验，训练基本操作技能和培养科学的工作作风。 4．实验结束时，学生先自行检查全部实验记录，再经指导教师审阅后，方可结束实验。 5．学生实验时，如出现实验仪器损坏情况，应及时向指导教师报告。6．按规定格式认真填写实验报告，并按期交出。
实验一球体法粒状材料的导热系数的测定 一、实验目的 1.巩固稳定导热的基本理论，学习球体法测定物质的导热系数的实验方法； 2.实验测定被测材料的导热系数λ； 3. 绘制出材料导热系数λ与温度t的关系曲线。 二、实验原理 加热圆球（见图1）由两个壁厚1.2毫米的大小同心圆球（1）组成。小球内装有电加热器（2）用来产生热量。大球内壁与小球外壁各设有三对铜-康铜热电偶（4）。当温度达到稳定状态后，电加热器产生的热量全部通过中间的测试材料（3）传到外 气。 1.大小同心球； 2.电加热器； 3.颗粒状试材； 4.铜康铜热电偶； 5.专用稳压电源； 6.专用测试仪； 7.底盘； 8.UJ36a电位差计图1 加热圆球示意图 测取小球的温度t1，t2，t3, 取其平均温度：T1=(t1+ t2+ t3)/3； 测取大球的温度t4，t5, t6，取其平均温度：T2=(t4+ t5+ t6)/3；
实验分析范文 语文老师在讲作文时要不要写下水作文这个问题可能是很多人置疑的问题，小徐老师认为，下水作文可以不写，但讲作文时一定能出口成章，也就是说一个讲作文时能出口就一篇优秀的作文的语文老师才是一个合格的作文老师。如果学生没有遇到一个出口成章的语文老师，那么他只能算一个语文老师，但不能算一个合格的作文老师。 实际上，语文老师在讲作文时就要旁征博引，就要出口成章，不断拓宽孩子们的作文思路。 学生之所以写不出作文，一方面在于阅历浅，对生活经历和阅读得来的间接生活多处于无意识状态，而老师的作文课和语文课就是要不断启发学生情感，不断引导孩子去申视自己的生活，感悟身边的人和事，体会人间真情。因此语文老师才更担当起“心灵与心灵的召唤，情感与情感的交流”的称号，在老师声情并茂的引导下，学生才会“观山情满于山，看水情溢于水”，写起作文来才有感而发，有情可抒。 而每一节作文课，甚至语文课，其实都是一篇华彩丽章，是语文老师用语言用感情描绘出来的，而这种出口成章的引导绝不亚于写在纸上的范文。写在纸上的范文只能体现一种作文思路，遵循一个
写作中心，而作文课并不是要把学生的作文思路禁锢在一个范围内，而要广开思路，引导学生联系到自己的生活经历，写出有真情实感的属于自己的作文。 例如，作文的开头，有的同学文采好，就可以用华美的语言，恰当的修辞来开头，吸引眼球，如下图所示： 而有些学生不擅长语言的润色，而长于深厚情感的抒发，那么文章开头就可以用“抒情法”来拔动人的心弦。如朱自清《背影》开头和全文就是以朴实深厚的情感来动人心弦的。 在选材上，因为每个学生的经历不同，情感的触发点不同，因此谁的经历也不能取代彼此，老师用自身的经历和对生活的感悟来引导学生，只是起到打开学生思路，联想到自己的生活的能力，启发学生叙真事，抒真情。 同样，文章的结尾要突出怎样的中心，要运用怎样的语言特色和结构特点，也同样文无定法，老师在引导学生写作文，可以随口说出多种结尾法，而学生应该采用哪种结尾的方法来收束全文，突出中心，一方面要看学生的写作特点，看学生能驾驭哪种结尾法，更要看和整篇文章的和谐程度。
《传热学》实验一： 准稳态平板导热系数测定实验 一、 实验目的 1．快速测量绝热材料（不良导体）的导热系数和比热，掌握其测试原理和方法。 2．掌握使用热电偶测量温差的方法。 二、 实验原理 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δ2，初始温度为0t ，平板两面受恒定的热流密度c q 均匀加热（见图1）。求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布()τ,x t 。 导热微分方程、初始条件和第二类边界条件如下： ()()22,,x x t a x t ??=??τττ ()00,t x t = (),0c t q x δτλ ?+=? ()0,0=??x t τ 方程的解为： ()()()()2212002132,1cos exp 6n c n n n n q x x t x t F ατδτδμμλδδμδ∞+=??-??-=-+--?? ????? ∑ (1) 式中： τ——时间； λ——平板的导热系数； α——平板的导温系数；123n n n μβδ==，，，， ； 02a F τδ =——傅里叶准则； 0t ——初始温度； c q ——沿x 方向从端面向平板加热的恒定热流密度。 随着时间τ的延长，0F 数变大，式（1）中级数和项愈小。当5.00>F 时，级数和项变得很小，可以忽略，式（1）变成： 图1
()20221,26c q x t x t δαττλδδ??-=+- ??? (2) 由此可见，当5.00>F 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0=x 处的温度为： ()0210,6c q t t δαττλδ??-=- ??? 平板加热面x δ=处为： ()?? ? ??+=-31,20δτλδτδa q t t c 此两面的温差为： ()()λ δττδc q t t t ?=-=?21,0, (3) 如已知c q 和δ，再测出t ?，就可以由式（3）求出导热系数： t q c ?=2δλ (4) 实际上，无限大平板是无法实现的，实验中是用有限尺寸的试件。一般可以认为，试件的横向尺寸是厚度的6倍以上时，两侧散热对试件中心的温度影响可以忽略不计。试件两端面中心处的温度差就是无限大平板时两端面的温度差。 根据热平衡原理，在准稳态时，有下列关系： τ δρd dt F c F q c ????=? (5) 式中： F ——试件的横截面积； c ——试件的比热； ρ——其密度； τd dt ——准稳态时的温升速率。实验时，τ d dt 以试件中心处为准。 由式(5)可得比热： τ δρd dt q c c ??= 按定义，材料的导温系数可表示为 2()()2c c c t t c q t λδλδδδαρττ ===??? m 2/s 综上所述，应用恒热流准稳态平板法测试材料热物性时，在一个实验上可同时测出材料的三个重要热物性：导热系数、比热容和导温系数。 三、 实验装置 非（准）稳态法热物性测定仪内，实验本体由四块厚度均为δ、面积均为F 的被测试材重叠在一起组成。 在第一块与第二块试件之间夹着一个薄型的片状电加热器，在第三块和第四
化工单元实训装置系列之 传热单元操作实训装置实训操作指导书 杭州言实科技有限公司 2010.10
目录 一：前言 (3) 二、实训目的 (4) 三、实训原理 (4) （一）数据计算 (5) （二）绘制热性能曲线，并作比较 (5) 四、传热单元操作实训装置介绍 (6) （一）装置介绍 (6) （二）换热器结构 (6) 1、套管式换热器 (6) 2、管壳式换热器（列管换热器） (7) 3、板式换热器 (8) （三）工艺流程 (10) 1、实训设备配置 (12) 2、仪表及控制系统一览表 (14) 3、能耗一览表 (15) 五、实训步骤 (17) (一) 开机准备 (17) (二) 正常开机 (17) (三) 正常关机 (23) (四) 正常关机（按下表记录实验数据） (24)
一：前言 职业教育的根本是培养有较强实际动手能力和职业精神的技能型人才，而实训设备是培养这种能力的关键环节。 传统的实验设备更多是验证实验原理，缺乏对学生实际动手能力的培养，更无法实现生产现场的模拟，故障的发现，分析，处理能力等综合素质的培养。 为了实现职业技术人才的培养，必须建立现代化的实训基地，具有现代工厂情景的实训设备。 本传热实训装置把化工技术、自动化技术、网络通讯技术、数据处理等最新的成果揉合在了一起，实现了工厂模拟现场化、故障模拟、故障报警、网络采集、网络控制等培训任务。按照“工学结合、校企合作”的人才培养模式，以典型的化工生产过程为载体，以液——液传质分离任务为导向，以岗位操作技能为目标，真正做到学中做、做中学，形成“教、学、做、训、考”一体化的教学模式。以任务驱动、项目导向、学做合一的教学方法构建课程体系，开发设计传热操作技能训练装置。 本传热实训装置具有以下特点： 课程体系模块化；实训内容任务化；技能操作岗位化；安全操作规范化；考核方案标准化；职业素养文明化。
传热学三级项目
目录 一、摘要 (1) 二、前言 (1) 三、黑度的测定及分析 (1) 3.1 固体表面黑度测定的基本原理 (1) 3.2 黑度测定的设备 (2) 3.3 实验设备图片及试件图纸 (3) 3.4实验步骤介绍 (4) 3.5 实验数据及黑度值记录表 (5) 3.6 黑度与温度之间的曲线图 (5) 3.7 结论 (6) 3.8 误差分析 (6) 四、感想 (6) 五、主要参考文献 (7) 附录：自评分表 (7)
一、摘要 在传热学中，黑度的研究必不可少。本文以测量物体表面的黑度为中心，进一步研究物体的黑度与温度之间的关系。同样，这个过程也会有对黑度测定设备的介绍及对黑度测定结果的分析，最终以数据图表的形式定量给出物体黑度与温度之间的关系。 二、前言 物体可按其辐射特性分为黑体、灰体和选择性辐射体（非灰体）三大类。其中黑体是能发射全波段的热辐射，在相同的温度条件下，辐射能力最大。黑体的辐射能力为斯蒂芬-玻尔兹曼定律。 在一定温度下，将灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比定义为物体的黑度，或物体的发射率，用ε表示。物体表面的黑度与物体的性质、表面状况和温度等因素有关，是物体本身的固有特性，与外界环境情况无关。凡是将辐射热全部反射的物体称为绝对白体，能全部吸收的称为绝对黑体，能全部透过的则称为绝对透明体或热透体。在应用科学中，常把吸收系数接近于1的物体近似的当作黑体。本项目就是基于这些基本概念来分析固体表面黑度随温度的变化。 三、黑度的测定及分析 3.1 固体表面黑度测定的基本原理 当一物体放在另一物体的空腔内，且空腔内不存在吸收辐射