平板導熱系數(shù)測量一、實驗目的：鞏固和深化穩(wěn)定導熱過程的基本理論，學習用平板法測定絕熱材料導熱系數(shù)的實驗方法和技能。測定試驗材料的導熱系數(shù)。確定試驗材料導熱系數(shù)與溫度的關(guān)系。實驗原理：導熱系數(shù)還會隨著溫度、壓力、濕度、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和重度等因素而變異。各種材料的導熱系數(shù)都用實驗方法來測定，穩(wěn)態(tài)平板法是一種應用一維穩(wěn)態(tài)導熱過程的基本原理來測定材料導熱系數(shù)的方法，可以用來進行導熱系數(shù)的測定實驗，測定材料的導熱系數(shù)及其和溫度的關(guān)系。實驗設(shè)備是根據(jù)在一維穩(wěn)態(tài)情況下通過平板的導熱量Q和平板兩面的溫差△t成正比，和平板的厚度0成反比，以及和導熱系數(shù)入成正比的關(guān)系來設(shè)計的。我們"口道，通過薄壁平板（壁厚小于十分之一壁長和壁寬）的穩(wěn)定導熱量為：Q=&^攵,F[W]被試驗材料做成二塊方形薄壁平板試件，面積為300X300[mm2]，實際導熱計算面積F為200X200[mm2]，板的厚度為。[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)有銅板冷卻水進出口

試驗材料試件外型尺寸：300X300mm2導熱計算面積F:200X200mm2（即主加熱器的面積）試件厚度。：（實測）15mm主加熱器電阻值： 100。輔加熱器（每個）電阻值：。熱電偶材料：竦銘一竦硅試件最高加熱溫度：@80°C三、實驗方法和步驟：將兩個平板試件仔細地安裝在加熱器的上下面，試件表面應與銅板嚴密接觸，不應有空隙存在。在試件、加熱器和水套等安裝入位后.應在上面加壓一定的重物，以使它們都能緊密接觸。聯(lián)接和仔細檢查各接線電路。將主加熱器的兩個接線端用導線接至主加熱器電源；而四個輔助加熱器聯(lián)成串聯(lián)電路（實驗臺上已聯(lián)接好）。將主熱電偶之一

把水套冷面熱電偶t3（或t4）接到跟t2（或t1）接到跟蹤控制器面板上中間的主熱電偶接線柱上，而將輔熱電偶之一把水套冷面熱電偶t3（或t4）接到跟蹤控制器上的相應接線柱上。各熱電偶是否正常完好。開始加溫，通過調(diào)節(jié)輔助加熱器的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。開始加溫，通過調(diào)節(jié)輔助加熱器的接通加熱器電源，并調(diào)節(jié)到合適的電壓，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，可通過各測溫點的測量來控制和了解加熱情況。開始時，可先不啟動冷水泵，待試件的熱面溫度達到一定水平后，再啟動水泵（或接通自來水），向上下水套通入冷卻水。試驗經(jīng)過一段時間后，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到穩(wěn)定狀態(tài)。待溫度基本穩(wěn)定后，就可以每隔一段時間進行一次電壓V讀數(shù)記錄和溫度測量，從而得到穩(wěn)定的測試結(jié)果。一個工況試驗后，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)實驗要求，進行多次工況的測試。（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.實驗數(shù)據(jù)取實驗進入穩(wěn)定狀態(tài)后的連續(xù)三次穩(wěn)定結(jié)果的平均值。導熱量（即主加熱器的電功率）（即t1或t2）（即（即t1或t2）（即t3或t4）°C°C導熱系數(shù)X=?I-V-6導熱系數(shù)X=（或 ）2（t-1）F2（t-1）FRL RL四、實驗數(shù)據(jù)處理五、組號項目主壓/v主fi/C輔溫/CC水溫/CC—一56.057.048.821.956.056.748.422.155.956.247.822.1平均56.056.648.322.0二53.255.347.422.053.255.447.322.053.155.046.822.1

平均53.255.247.222.050.153.446.422.450.153.246.122.350.053.045.822.3平均50.153.246.122.3,.. u2?§ 由公式X= ( \一計算得2R-It-T)Ftm/c37.838.639.3A/W/(m?k)0.1520.1600.170平板導熱系數(shù)溫度關(guān)系式：A=0.012t-0.30五、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、 耐火材料導熱系數(shù)測量實驗與此實驗的區(qū)別耐火材料導熱系數(shù)的測量實驗采用的是熱線法，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；而平板導熱系數(shù)測量實驗只能測定固體平板的導熱系數(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體（熱線）進行局部加熱，熱線載有書籍恒定功率的電流，即在時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間間隔的溫度可以計算導熱系數(shù)，此溫升與時間的函數(shù)就是被測試樣