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空气对流传热系数误差分析?

2023-05-06 01:30来源:m.sf1369.com作者:宇宇

一、空气对流传热系数误差分析?

传热系数误差原因:

(1)不良导体的厚度:

因为太厚热量传递并达到平衡需要的时间就会更长;太薄厚度测量的相对偏差占比就会偏大,从而造成的测量误差更大。例如:假设测量误差为0.1mm;则对于1mm厚度的样品,其测量误差占比为10%,而对于厚度为1厘米的样品,则测量误差占比只有0.1%。

(2)漏热损失:

由于边界漏热的存在和非一维导热,真正到达样品另一面的热量肯定到不了,而在计算的时候又是将这个热量全部带入分子求得结果,所以通常测量结果会容易偏大,导热系数越大的材料,这种偏差就会越大,此外还有其他误差来源,如温度测量误差,厚度测量误差,面积测量误差等。

二、如何减小不良导体热导率的测量误差的方法

1.

实验描述 稳态法测不良导体导热系数的实验是根据傅立叶传导方程 求出样 品的导热系数。 把被测样品放在上下两个铜盘之间加热两个铜盘侧 面各钻一个深孔分别插有两对热电偶的热端热电偶的冷端则浸入在 保温瓶的冰水混合物中由于铜是热的良导体孔内热电偶测出的温度 可分别代表与其紧密贴合的样品上下表面的温度。发热体直接将热量 通过样品的上表面传入样品同时散热盘下面距约 20cm 的仪器底座上 有一仪表风扇开启使盘稳定地向外界散热使传入样品的热量不断经 样品的下表面散发出去。当传入样品的热量等于散出的热量时样品处 于稳定的导热状态通过散热盘在稳定温度时散热速率求出热流量。

2.

理论分析 侧面散热使样品从上到下通过的热量减少样品侧面散热使导热率测 量值减小当样品的厚度越大时测量结果误差就越

三、稳态法和动态法测量不良导体热导率的基本原理及方法有何不同

稳态法和动态法测量不良导体热导率的基本原理及方法:

稳态法热导率测量原理是在被测试样所关心的热导率方向上形成一个稳定的温度差,然后测量这两个温度点之间的距离、温度差和热流密度,最终计算出这此平均温度(两个温度值取平均)下的等效热导率。

动态热导率测量原理是在被测试样整体达到温度均匀和恒定后,在试样加载一个微小的温度扰动,通过检测此温度扰动波形,可以直接计算出被测试样在此恒定温度下的热导率。

不同点如下:

原理的不同点:稳态法时试样内有稳定的一维热流场,所以稳态法测量的热导率具有明显的方向性,热导率方向与热流方向相同。而动态法则是则没有方向性,测量的是整个试样整体的平均热导率,所以动态法适合测量均质材料。

方法的不同点:稳态法测试设备比较庞大,不太适合小尺寸试样测试。动态法则相反,测试模型对边界条件没有太多的要求,只要试样尺寸足够大,试样测试前的温度恒定就可以,所以动态法热导率测试设备一般都相对比较简单。

扩展资料:

稳态导热的基本公式为:Q = A * k * dT/dx 

其中Q为试样导热速率(W);A为试样正面面积(m2); k为要测定的导热系数(W/m.K);dT为沿着试样厚度方向两个热电偶之间的温差(C);dx为沿着偶读方向两个热电偶之间的距离(m)。dT/dx称为温度梯度。

待测试样的导热系数为:k = (Q / A) / (dT/dx) (2)

稳态法通常要求试样质地均匀、干燥(含湿会影响测定精度)、平直、表面光滑。如果采用电加热,Q就是指电加热装置的瓦数(W)。但是,用于散热补偿的另一个小加热功率不应算在Q内,因为这一部分热流并未穿过试样正面传导到另一侧。

四、不良导体导热系数的测量思考题

一、不可以,散热太快

二、是为了测量微小的变化,而通过从镜子里反射的光线在直尺上移动的的一中测量微小形变的方法

比如用手压桌面,眼睛是看不出来的,但是在桌子上放一面镜子,

然后用一个光点斜照过去,在那边放个刻度尺,就能清楚的看到刻度尺上的光点的移动了.设圆心不知,

1.先确定圆心:在圆上任意作两不同的弦,分别作两弦的中垂线,它们交点则为圆心.(以一弦的两端点分别以同一半径作大弧,分别在弦两边有交点,连接两交点则为中垂线)

有菱形的对角线互相垂直平分可知

2.确定圆点后作切线:连接圆外点和圆心得po,用作中垂线的方法作出该线段的中点M,以此中点M为圆心,Mo为半径作弧交圆两点m,n,则m,n即为所求;

由Mo=Mm=Mp知:角pmo=90°,可得为切线

设圆O,和圆外一点A

找出圆心先,作两个任意弦的垂直平分线,交点即圆心

如果圆心已知,直接连接圆心和园外一点,得到线段AO

以AO为直径做圆P,交圆O于B,C两点

连上AB,AC就是所求直线啦

证明:略

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