固体表面黑度的测定

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1、固体表面黑度的测定一、实验目的1、巩固辐射换热理论。2、用真空辐射法测定固体表面的黑度，掌握实验方法。3、确定黑度与温度的关系。二、实验原理当一物体放在另一物体的空腔内如图所示，且空腔内不存在吸收热辐射的界质时（如空气），披此以辐射方式进行热交换，其辐射换热量由下列计算：（1）式中：F1—试件外表面积（m2）；试件外径为φ38mm，管长290mm；F2—外壳之内表面积（m2）；内壳内径为φ100mm，管长290mm；C0—绝对黑度的辐射系数C0=5.67W/m2·K4；T1、T2—分别为试件外表面和试壳内表面的绝对温度

2、；ε1、ε2—分别为试件和外壳的黑度。当F1、F2为已知，由实验测得Q12、T1、T2分别借助于固定在试件外表面和外壳内表面之镍铬—考铜热电偶通过电位差计测得，由测得热电势查出对应的温度值，即为被测表面的实际温度，本实验装置的外壳内表面涂有碳黑，取ε2=0.96，根据式（1）内包物体表面黑度ε1可由下式算出：（2）三、实验装置和仪器本实验共有四个系统：1、密封法兰2、外壳3、试件4、加热器1、加热系统：包括调压器、电加热器、电流表、电压表。图1原理图2、真空系统：包括真空泵、真空保持阀、真空表、以及本体密封装置。3、热

3、电偶测温系统：包括外壳及试件上的热电偶、电位差计、冷暖瓶4、循环水系统：包括循环水泵、水箱、溢水管、流量调节阀。测试系统图如下：四、实验步骤1、将水箱内注满净水图二测试系统1、真空表2、本体3、保暖瓶4、水泵5、真空泵6、水箱7、真空保持阀8、流量调节网9、溢水管2、冷暖瓶内注入适量冰水混合物，将热电偶丝浸在其中。3、打开真空保持阀、开启真空泵，使系统中形成真空。4、开启冷却水泵使本体与水箱之间形成强制水循环，本体内的水位由流量调节阀控制在水浸过本体外壳上法兰盘5～10mm为宜。5、一切正常后，按通加热器电源电源，并调

4、整送入装置内的电流在4～6安，不得超过6.5安。6、每隔10分钟记录一次数据，填入表中，进行计算，以稳定后的数值作为实验结果。五、数值表年月日测量次数电压V电流A真空mmHG水温℃试件外表面外壳内表面计算得黑度ε1备注热电势mV对应温度℃热电势mV对应温度℃六、注意事项及说明1、本体内电加热器，用调压器控制电流在6.5安以下，不得超出此数值，以免损坏设备。2、进行实验时，应首先接好地线（在仪器车盘上）。3、表盘上的标牌中旋纽开关的“内”是指试件测温，“外”是指外壳测温。4、实验完毕后，先停本体加热器电源，然后停真空泵（

5、停用真空泵时，先关闭真空保持阀，再开通大气阀。最后停真空泵电源）。七、实验结果的整理1、计算不同温度下的ε1值。2、画出ε1=f(T)的曲线。3、对实验结果进行分析和讨论。八、热电偶分度表镍铬-银硅（镍铅）热电偶分度表（参考端温度为0℃）分度号：EA-2测量端0123456789温度℃热电偶（毫伏）-50-40-30-20-10-0-3.11-2.50-1.89-1.27-0.64-0.00-2.56-1.95-1.33-0.70-0.06-2.62-2.01-1.39-0.77-0.13-2.68-2.07-1.46

6、-0.83-0.19-2.74-2.13-1.52-0.89-0.26-2.81-1010-1.58-0.96-0.32-2.87-2.26-1.64-1.02-0.38-2.93-2.32-1.70-1.080.45-2.99-2.33-1.77-1.14-0.51-3.05-2.44-1.88-1.21-0.58+01020304050607080900.000.651.311.982.662.354.054.765.486.210.070.721.382.052.733.424.124.035.566.290.1

7、30.781.442.122.803.494.194.905.636.360.200.851.512.182.873.564.264.985.706.430.260.911.572.252.943.634.335.055.786.510.330.981.642.323.003.704.415.125.856.580.391.051.702.383.073.774.485.205.926.650.461.111.772.453.143.844.555.275.996.730.521.181.842.522.213.914

8、.625.346.076.300.951.241.912.593.283.984.695.416.146.871001101201301401506.957.698.439.189.9310.697.037.778.509.2510.0010.777.107.848.589.3310.0810.857.177.918.659.40