实验
中温法向发射率测定实?/p>
一、实验目?/p>
1.
了解测量物体表面法向辐射率的基本原理,加深对法向辐射的理解;
2.
巩固热电偶测温的应用技术;
3.
熟悉仪器及操作步骤,测定典型辐射表面的法向辐射率?/p>
二、实验原?/p>
将热源和传导体加热到一定温度,
热源法向辐射的热量被受体吸收?/p>
使受体升温,
通过与热源?/p>
传导体和受体相连接的热电偶测量得到被测点的温度,再利用温度与发射率之间的关系式(
1
?/p>
,可
计算出辐射率?/p>
4
4
0
4
4
0
0
(
)
(
)
T
T
T
T
T
T
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
测源
?/p>
?/p>
1
?/p>
式中?/p>
0
?/p>
—相对黑体的黑度,可假设?/p>
1
?/p>
?/p>
?/p>
—待测物体(受体)的黑度?/p>
T
?/p>
?/p>
—受体与环境的温差;
T
?/p>
—受体为相对黑体时热源的绝对温度?/p>
0
T
?/p>
—黑体与环境的温差;
T
测源
—受体为被测物体时热源的绝对温度?/p>
0
T
—相对黑体的绝对温度?/p>
T
?/p>
—待测物体(受体)的绝对温度?/p>
公式的推导如下:
2
Q
1
Q
待测物体(受体)
<
———黑体圆?/p>
<
———热?/p>
?/p>
n
个物体组成的辐射换热系统中,利用净辐射法,可以求物?/p>
i
的纯换热量:
n
neti
absi
ei
i
efk
i
k
i
bi
i
1
(d
)
d
k
Q
Q
Q
d
FK
k
k
F
E
F
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
2
?/p>
式中?/p>
neti
Q
?/p>
i
面的净辐射换热量;
absi
Q
?/p>
i
面从其他表面的吸热量?/p>
ei
Q
?/p>
i
面本身的辐射热量?/p>
i
?/p>
?/p>
i
面的黑度?/p>
i
(d
)
k
?/p>
?/p>
k
面对
i
面的角系数;
efk
E
?/p>
k
面的有效辐射力;
bi
E
?/p>
i
面的辐射力;
i
d
?/p>
i
面的吸收率;
i
F
?/p>
i
面面?/p>
根据本实验的设备情况,可作如下假设:
1)
热源
1
、传导圆?/p>
2
为黑体?/p>
2)
热源
1
、传导圆?/p>
2
、待测物体(受体?/p>
3
表面上的温度均匀?/p>
据此,公式(
2
)可写为
net3
3
b1
1
1,3
b2
2
2,3
3
b3
3
(
)
Q
a
E
F
E
F
E
F
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
因为
1
3
F
F
?/p>
?/p>
3
3
a
?/p>
?/p>
?/p>
1,2
2,3
?/p>
?/p>
?/p>
,又根据角系数的互换?/p>
2
2,3
3
3,2
F
F
?/p>
?/p>
?/p>
,可得到?/p>
net3
3
3
b1
1,3
b2
1,2
3
b3
3
b1
1,3
b2
1,2
b3
3
(
)
(
)
q
E
E
E
E
E
E
F
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
3
?/p>