中溫輻射時(shí)物體黑度測定.doc

中溫輻射時(shí)物體黑度測試實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）用比較法定性測量中溫輻射時(shí)物體的黑度。（2）通過理論計(jì)算的推導(dǎo)，鞏固輻射換熱的主要知識(shí)點(diǎn)。2、 實(shí)驗(yàn)原理確定物理黑度的輻射法是一種比較法，其基本原理為在相同的條件下比較一個(gè)輻射吸收面對被測試樣和已知黑度的標(biāo)準(zhǔn)試樣熱輻射能的大小，從而求出被測試樣的黑度。物體表面的黑度是一個(gè)物性參數(shù)，其值取決于物體的性質(zhì)（種類）、表面溫度和表面狀況。各種實(shí)際物體的黑度大小不一，具體數(shù)值由實(shí)驗(yàn)確定。如圖1所示，在由3個(gè)物體組成的封閉系統(tǒng)中，利用凈輻射法，可以求得物體3的凈輻射換熱量，進(jìn)而求出待測物體的黑度。物體3的凈輻射換熱量按下式計(jì)算 （W） 圖1 封閉系統(tǒng) 其中；又根據(jù) 1.熱源；2.傳導(dǎo)腔體； 3.待測物體（受體） 角系數(shù)的互換性有 ，則 （W/m2）由于待測物體3在冷卻時(shí)，與環(huán)境主要以自然對流方式換熱，因此有 （W/m2）式中：為對流換熱系數(shù)，；為待測物體表面溫度，；為環(huán)境溫度，。由以上兩式可得當(dāng)熱源1和傳導(dǎo)腔體的表面溫度一致時(shí)，并考慮到熱源1、傳導(dǎo)腔體2、待測物體3為封閉系統(tǒng)，則；因此，上式可寫成式中：為黑體輻射常數(shù)，；為黑體熱力學(xué)溫度，。根據(jù)上述方法，取待測物體a和黑體b，若，則由上式得上式即為比較法測黑度時(shí)的計(jì)算公式。3、 實(shí)驗(yàn)裝置及其規(guī)范黑度實(shí)驗(yàn)裝置1、2、4、10、11、12、13. 功能健 3. 顯示屏 5. 導(dǎo)軌 6. 熱源 7. 傳導(dǎo)腔體 8. 待測物體（受體） 9. 導(dǎo)軌支架 14.電源開關(guān)規(guī)范：（1）儀器上限溫度為85，實(shí)驗(yàn)時(shí)設(shè)定溫度值最高不超過80。（2）當(dāng)黑體b表面有劃痕時(shí)，要重新熏黑。（3）在拆卸待測物體時(shí)，先擰松熱電偶測頭固定螺栓，再拔下熱電偶，最后擰開導(dǎo)軌上固定待測物體的螺栓并取下。安裝時(shí)逆向操作。（4）同一臺(tái)儀器先后兩次測量（a、b），必須是相同的設(shè)定溫度（即溫度設(shè)定只進(jìn)行一次），否則實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無效。（5）絕對不許拆卸熱源。4、 實(shí)驗(yàn)步驟（1） 檢查熱源和傳導(dǎo)腔體是否為無縫連接，否則重新對正連接。把待測物體a和傳導(dǎo)腔體對正靠近并緊固，并在兩者之間插入石棉板隔熱。（2） 接通220V交流電源，打開測量箱上的電源開關(guān)，儀器便開始加熱。（3） 拔出溫度設(shè)定旋鈕（此時(shí)發(fā)出“嘟嘟”聲），等顯示器上出現(xiàn)提示后調(diào)節(jié)至所需穩(wěn)定溫度，然后按下此按鈕（“嘟嘟”聲消失）。（4） 按測量箱上的“手動(dòng)”健，小屏幕上將分別顯示各測點(diǎn)溫度值，不斷按此健，直至同時(shí)顯示所有測點(diǎn)溫度。（5） 觀察小屏幕上各點(diǎn)溫度，熱源、傳導(dǎo)1、傳導(dǎo)2三點(diǎn)溫度都恒定在設(shè)定溫度值時(shí)，取下石模板，重新把待測物體a和傳導(dǎo)腔體對正靠近并緊固。（6） 打開導(dǎo)軌支架上的時(shí)間顯示器，同時(shí)觀察各點(diǎn)溫度。當(dāng)受體溫度變化較慢時(shí)，每隔35min記錄一次數(shù)據(jù)（4個(gè)測點(diǎn)溫度），直至受體溫度相對穩(wěn)定，把最終三組數(shù)據(jù)對應(yīng)填入數(shù)據(jù)記錄表中。（7） 關(guān)閉測量箱上的開關(guān)及220V交流電源開關(guān)，取下待測物體a，裝上黑體b，重復(fù)步驟（1）、（2）、（4）、（5）、（6）。（8） 關(guān)閉測量箱上的開關(guān)及總電源開關(guān)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。5、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理黑度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表單位序號(hào)熱源溫度傳導(dǎo)1溫度傳導(dǎo)2溫度受體溫度（光面a）環(huán)境溫度（）160.460.660.533.627.6260.660.460.633.8360.760.660.433.9平均（）60.5760.5360.533.77單位序號(hào)熱源溫度傳導(dǎo)1溫度傳導(dǎo)2溫度受體溫度（黑面b）環(huán)境溫度（）160.060.160.442.127.6260.160.259.742.2360.260.460.442.3平均（）60.160.2360.1742.26、 問題討論1.什么是黑度？實(shí)際物體表面的黑度大小取決于哪些因素？2.何謂灰體？實(shí)際物體在什么的條件下可以看作灰體？答：1.在同一溫度下，實(shí)際物體的輻射能力與黑體的輻射能力之比，定義為