用计算机数据采集系统测量液氮的汽化潜热

在液氮汽化潜热的测量实验中,通过计算机数据采集系统准确记录了液氮汽化过程中质量的变化,并由铜的定压比热随温度变化的曲线准确计算出了液氮的汽化潜热.     

用改进PT方程计算低温流体汽化潜热

本文用改进ＰＴ方程对２２种常见低温流体的汽化潜热进行了计算．计算结果与原始ＰＴ方程、原始ＰＲ方程和改进ＰＲ方程计算结果的比较表明，用改进型ＰＴ方程所得的结果与实验值的偏差明显小于原始ＰＴ方程、ＰＲ方程和改进ＰＲ方程，特别是该方程对强极性物质、低温流体的汽化潜热计算，优越性更为显著．     

水在氢气、氧气转变时的自由能的变化及水的汽化潜热分析

水和氢气、氧气在同等条件下(一个大气压,温度为25度)互相转变时自由能是相同的;同等条件下水变水蒸气时的汽化潜热和水蒸气变为水时的凝结热是相同的。利用一个刚性的绝热的容器,在海拔零米处电解水,利用氢气和氧气的混合密度小于空气密度的特点,携带一定质量的物体到数千米的高空。点燃混合气体,生成高温水蒸气。通过这个过程分析,将发现两部分能量多出。     

液氮中导线加热丝的沸腾传热特性研究

本文以50μm的磷青铜丝作为加热丝和测温元件,采用控制热流密度的方式测量了0°-90°倾角下加热丝在液氮中的沸腾曲线,结果表明:核态沸腾在增加热流密度时存在滞后现象;Bromley公式能准确的预测出膜态沸腾换热曲线的斜率,Zuber模型和Kutateladze公式预测水平细加热丝的CHF误差在15%以内;对于Leidenfrost热流密度的预测,常温流体的计算模型并不适用;CHF随倾角的变化较大,且大于加热平面在相同倾角下的变化幅度。     

短脉冲激光加热下液氮爆发沸腾实验观测

21世纪的超导研究将步入实用化阶段。在超导体工作中,其所处的低温环境(液氮、液氦)有可能受到瞬时高热流的冲击,从而导致爆发沸腾的发生,甚至影响到超导体的安全、稳定工作。对此,有必要进行系统的实验和理论研究,揭示低温工质的爆发沸腾现象与过程特征。本文就是基于这一目的,首次从实验角度观察液氮的爆发沸腾行为,拍摄到液氮爆发沸腾时的系列照片,并测量了脉冲加热期间以及之后的温度变化。发现了一些新颖并值得关注的现象。     

弛豫法液氮温度以上小样品的比热测量

本文介绍一种用弛豫方法测量液氮温度以上小样品比热的装置、微型量热器和测量系统。利用该系统在78—112K之间测量了重量分别为117mg、55mg和21.7mg的纯铜样品的比热,系统的精度在2％以内。     

螺旋型波纹管流阻测量系统研制及液氮压降测量

超导电缆芯通常内嵌于真空绝热波纹管并被管内低温流动介质冷却和保护。螺旋型波纹管因一次成型制作长度上的优势更适合于大长度超导电缆应用。设计并搭建了螺旋型波纹管液氮流动压降特性实验台,不仅可以方便地更换被测波纹管样品,而且允许插入不同规格的线芯模拟物。利用该实验台测量了液氮流量1～9 L/min区间内不同规格(通径11～15 mm)螺旋型波纹管插入4 mm线芯后的流动压降特性。实验结果验证了三维波纹管压降损失数值模型的准确性。同时,通过进行不同尺寸波纹管实验,发现尺寸变化对摩擦因子变化规律的影响不明显,这为通过该实验台获得小管径实验数据用于指导大管径实际应用波纹管设计提供了理论基础。     

基础实验试题A:相变材料比热容及相变潜热的测量

第9届全国大学生物理实验竞赛基础实验试题A为相变材料比热容及相变潜热的测量,本文介绍了实验任务、试题设计及竞赛结果分析.试题包括系统漏热测量、石蜡比热和相变潜热的测量及误差分析3部分.本题重点考查了学生对比热和相变潜热的基本概念、热传递基本方式、能量守恒定律、牛顿冷却定律、外推法修正漏热等知识和方法的灵活运用能力,物理建模的能力,实验方案设计、热电偶测温仪的使用和实验操作等理论联系实际的能力,以及数据处理和误差分析能力.结合调查问卷反馈的分析表明：选手实验操作相对较好,物理建模相对薄弱.     

液氮温区下应变式位移传感系统测量性能的研究

文中研究了一种应变式位移传感系统在室温和液氮温度下的静态传输特性。实验结果表明,该系统在液氮温区下具有良好的输出特性,系统非线性度低于1%,滞环率低于5%,其灵敏系数与温度相关,293K和77K温度下的灵敏系数分别为-0.3654mV/V/mm和-0.3886mV/V/mm。实验结果为该位移传感系统在低温环境中的应用提供了一定基础。     

液氮温区下光纤布拉格光栅应变传感器测量性能的研究

基于光纤布拉格光栅传感器的原理,研究了在液氮浸泡情况下光纤布拉格光栅应变传感器的静态传输特性.实验过程中利用悬臂梁原理和美国Micron Optics公司生产的光栅波长可调谐激光扫描法解调系统,分别测量了液氮浸泡中的悬臂梁的正应变和负应变,确定了在液氮温度下悬臂梁应变与光纤光栅波长偏移量之间的关系.为测量高温超导磁体的应变提供了新的方法.     

电热法液体汽化热实验仪的研制

对电热法液体汽化热实验进行了研究,设计了新的实验装置.将盛液体的容器置于保温杯中,保温杯放置在电子天平上,液体由电加热器加热,液体蒸气由出气口排出,排出的液体蒸气的质量可由电子天平实时测量.装置改进后,测量更简单方便,结果更准确.     

电热法测固体比热容实验的改进

探讨了电热法测固体的比热容实验装置的改进,并介绍用自补偿方式消除系统误差的方法,用集成温度传感器AD590测量温度,通过模拟电路调零和放大,其温度由数字毫伏表直接显示,用不锈钢真空杜瓦瓶代替量热器。     

对电流量热器法测定液体比热容实验的改进

考虑两个量热器的电阻不相等,推导出液体比热容的计算公式。不必交换电阻重测,按m2≈m1c1/c2称比较液体的质量,可以使两种液体的升温大致相等,散热条件基本相同。     

水的比汽化热测量装置的改进

对传统的测量水的比汽化热实验中的加热和输气装置进行改进,采用集成电路温度传感器测量量热器中温度,实现了水比汽化热非电量电测,较准确地测量水的比汽化热．     

固气相变蒸发热的计算

用固体的Einstein模型与Debye模型分别导出了相应模型的固气相变的蒸发热和蒸发压公式，并对其做了数值计算，结果表明，蒸发热与温度之间近似呈线性关系，这与工程上经验近似是一致的。     

Experimental study on the heat transfer characteristics of a new type flat micro heat pipe heat exchanger with latent heat thermal energy storage

An experimental energy storage system has been designed using a new type flat micro heat pipe heat exchanger that incorporates a moderate-temperature phase change material paraffin with a melting point of 58°C. The basic structure, working principles, and design concept are discussed. The heat transfer process during the charging and discharging of the heat exchanger under various operating conditions has been experimentally investigated. Results show that the performance of the new type flat micro heat pipe was steady and efficient during charging and discharging. The average thermal storage power and absorption efficiency have been determined to be approximately 537 W and 92.5%, respectively.     

真空热流法测定不良导体的导热系数

以恒定导热原理为基础,选用由温度表和温差电偶组成的温度测量装置,在真空环境下测量试样上下压杆对称位置的温度、有效传热面积和试样的厚度,通过计算机计算试样的导热系数.与传统的稳态法比较,采用真空热流法测定导热系数,材料内部的温度分布很快达到稳定,可以减小测量过程中试样及上加热盘和下散热盘侧面散热产生的影响.     

方波电泳电场驱动下液膜马达的电致流动特征

液膜马达作为一种新颖的实验装置在基础研究和技术应用方面都将会发挥着重要的作用, 深入研究各种条件下液膜马达的电致流动特征是非常有意义的. 本文从理论上研究了均匀恒定外电场中的液膜马达在方波电泳电场驱动下的动力学特征, 解析地给出了液膜转动的线速度随时空变化的规律. 理论结果表明, 液膜会随着电泳电场频率的增大由对称性往复转动逐渐转变为振动, 这不仅有助于从理论上认识液膜马达振动的物理根源, 也为在实际应用中设计液膜搅拌机提供了一种新思路.