用电热法测固体比热容实验的改进

用电热法测固体比热容实验中虽然可以对初温和终温用作图法进行修正,但这种修正并不能从根本上解决量热器在升温过程中与周围环境之间的热交换问题,而且无法修正在实验过程中由于搅拌器的不断搅拌,增加了系统的机械能而引入的系统误差。我们对此实验作了改进,采用甲、     

外推法计算冰的熔解热的理论依据及Matlab实现方案

本文基于牛顿冷却规律给出了“冰的熔解热实验”中用外推法修正温度的完整的理论依据.采用Matlab编程实现了修正温度时面积补偿的要求,将其用于数字温度计所得实验数据的处理,计算得到的熔解热值基本符合预期.通过理论分析和数值计算发现,采用外推法处理实验数据基本上不依赖于冰、水质量以及投冰时水温等实验参数的设置,而环境温度测量虽然影响散热系数的计算,但对温度的修正与熔解热的计算影响很小,因此,基于该方法的熔解热测量很适合在实验条件要求不高的物理实验教学中推广应用.     

电热法测热功当量实验数据处理方法

基于温度补偿原理和牛顿冷却定律,对电热法测量热功当量实验提出了2种散热修正方法,即温度补偿法和线性回归法.温度补偿法采用作图法,数据处理操作简单;而线性回归方法计算相对复杂,实验过程散热系数保持不变的假设也会给结果带来误差,但可以对实验结果的不确定度给出定量评估.基于此,针对不同的实验数据量和不同的数据采样间隔对实验结果进行了比较,给出了最佳方案.     

利用实验曲线计算液体比热容的方法

电热法测液体比热容的实验中，由于量热器系统并非一个真实的绝热系统，在低于外界环境温度和高于外界环境温度时，量热器和外界环境之间存在不等的热量交换；同时由于量热器的散热系数是一未知的常数，对其散热不能进行修正，导致实验结果和标准值之间有较大的偏差．本文介绍的利用实验曲线计算液体比热容的方法，可以消除由于散热对实验的影响，得到比较准确的实验结果．一、计算原理由热力学第一定律可知，待测液体在外界环境温度T0附近在dt时间内所吸收的热量dQ应等于它从电热丝吸收的热量式中V、I分别为加热电阻丝两端的电压及其中的…     

利用Excel处理稳态法测定导热系数的实验数据

基于稳态法测定导热系数实验,为了求得更为精确的散热铜盘在稳态点的冷却率,用Excel软件处理实验数据,拟合出散热铜盘温度和时间的高阶曲线,并得出稳态点的切线方程,从而求得冷却率及导热系数。减少了手工作图求解切线方程所带来的误差,提高了数据处理的效率和实验结果的准确性。     

电热法测液体比热实验中的散热修正

电热法测液体比热实验中的散热修正储浚（华东石油大学数理系山东东营２５７０６２）一、引言电热法是一种常用的测量液体比热的方法，在实验中往往采用对称测量法（１）来消去量热器与环境热交换的影响，即采用系统的末温Ｔ末与初温Ｔ初之差等于二倍室温Ｔ０，Ｔ末＋Ｔ初...     

电热法测热功当量的散热修正

用电热法测热功当量的过程中,量热器不可避免地要向周围环境散热,造成较大的系统误差,必须加以修正。一些书上是采用每隔一定时间间隔,逐点测升温和降温过程中相应的时间和温度,列表和画曲线,逐段计算温度“损失”,再求和后,将最高温度加以修正。这样作测试和数据处理均较为复杂。我们在加热升温过程中同     

电热法测功热能量转换系数实验中的问题

在用电热法测量功热能量转换系数的实验中,由于系统与周围环境之间热交换的影响,给系统加热终了时的温度引入较大的系统误差,我们常用牛顿冷却定律加以修正,以减小此项误差的影响。但是在实验中,我们发现还有其它一些问题影响着测量准确     

比值法液体比热容测量方案设计

在电热法测量液体比热容实验中,通常运用牛顿冷却定律进行系统散热的修正.基于对系统散热的计算和分析,本文提出通过两个不同的电加热过程的系统散热比值的方法来测量液体比热容.实验测试结果显示该测量方案可操作性强,精度高,适于在大学物理实验教学中普及和推广.     

基于气体轴承支撑的换热器理论与实验研究

本文基于高热流密度电子元器件的散热问题,提出一种新的换热器技术——气体轴承换热器。气体轴承换热器是一种全新的强制风冷换热器,它将传统风扇和散热片组合创新,设计成旋转散热片和固定基板的结构形式。由于散热片高速旋转,散热片带动周围的空气做离心运动,大大降低了热量包裹边界层的厚度,使得自身与离心运动的冷却空气形成充分热交换,从而将热量散发出去。本文从气体轴承换热器的研究背景、散热机理、理论设计及实验研究等方面阐述该技术,结果表明气体轴承换热器在强制风冷散热上有较大的优势。     

变质量冷却法测定油品比热容

电热法是油品比热容物理实验中一种常用的测量方法,实验中加热功率的不稳定因素导致输入总热量无法精确定量而给结果带来一定的误差.本文基于牛顿冷却定律,推导了不同质量油品测试样品的系统比热容与散热速度的关系,设计了通过改变被测油品的质量确定其比热容的测量方案.实验测量结果表明,冷却变质量法的测量相对误差可控制在3%以内,测量过程与数据处理简便且该方法完全不受加热功率不稳定因素的影响.     

数据机房热管背板系统极端工况研究

热管背板系统在数据机房的散热领域中具有广泛的应用前景。本文主要通过实验对热管背板系统散热性能进行研究,分析背板的进风温度与风量对换热量的影响。对机房的温度场进行模拟分析,结果显示,当热管正常工作时,机房空间温度分布均匀;当机房处于部分热管发生故障的极端工况时,受故障热管的影响,机房运行温度上升,引起部分机柜进风温度超标。采用增大风量的方法来应对极端工况并分析该方法的局限性。     

稳态法测量导热系数的实验条件对比研究

在稳态法测量不良导体的导热系数实验中,研究了提高加热盘温度、降低环境温度和关闭散热风扇对实验关键参数、导热系数测量误差和实验时长等影响。研究表明,实验条件对稳态时散热盘的温度T₂和散热盘T₂时的冷却速率均有显著影响,对导热系数的影响主要与影响实验的系统误差有关。通过提高加热盘温度或降低环境温度,能够在测量误差影响不大的前提下有效缩短实验时长;通过关闭散热风扇可以降低面积修正引入的系统误差,但是实验时间延长。     

稳态平板法测量导热系数的若干影响因素分析

研究发现,热源温度和环境温度等因素通过试样的侧面散热影响平板稳态法测量导热系数的精度,散热铜板的上下表面散热功率不一致也将影响导热系数测量的准确性.用大空间自然对流理论对实验数据处理公式修正后,可有效减小侧面散热对测量的影响.在设计实验时应首先获得散热铜板的散热功率曲线,选择合适的散热铜板温度,而后通过综合考虑试样厚度和热源温度以控制传热温差,使测量时散热铜板温度处于最佳温度附近.     

测定物质比热容实验的探讨

混合法测定物质的比热容实验的方法：首先将被测物的质量进行测量,然后把被测物放入水中加热并测量其温度;测量量热器中水的质量,并测出其温度;再把高温被测物放进量热器中搅拌,测量出混合后的终温;然后根据比热容公式计算出被测物的比热容．然而学生实验中发现测量值始终小于理论值,这是由于整个实验过程损失了较多的热量．那么如何减小误差,本文对此提加以探讨．     

应用牛顿冷却定律修正温度的一种方法

当量热系统与周围环境之间温差小于15℃时,散热速度与温差成正比上式称为牛顿冷却定律,它是实验定律.这里 dQ 是系统在 dt 时间内向外界散失的热量,dQ/dt 是系统的散热速度,T 是系统表     

以R134a为工质的分离式热管换热性能分析

以核电站乏燃料水池散热及太阳能热利用等为应用背景,实验分析了R134a作为工质的分离式热管在不同热源温度和不同充液率条件下的换热特性。在热源温度从40℃以5℃间隔递增到65℃的条件下,共进行了6组不同的充液率实验,分别为43.7%,51.7%,60.1%,68.5%,75.2%,82.9%。实验结果表明,系统充液率达到68.5%以后,换热量和换热系数随着充液率的增加波动小,存在最佳充液率区间,并且管内蒸发温度和换热量随着热源温度的升高而升高。与氨工质关于蒸发段换热系数和换热量两方面进行数据分析对比,结果表明随着充液率的增加,两种工质在管内换热系数和换热量上存在较大差异。     

基于红外光谱的含氧化皮热态锻件温度检测方法

针对大型热态锻件在锻造过程中表面有较厚的氧化皮包裹,导致测温数据存在较大的误差,提出了一种基于红外光谱的测温方法,能有效的消除氧化皮层对测温的影响。该方法通过接收锻件氧化皮表面辐射的红外光谱直接测量氧化皮表面的温度和发射率,然后利用热交换公式推导求出被氧化皮覆盖的热态锻件真实温度。为了更好的抑制接收的红外光谱中各种干扰光谱的透过,提出了三级干涉滤光系统,并利用光谱仿真获得一组最优间隙参数值,提高了测温精度。实验结果表明,该测温方法能够准确测出覆盖有氧化皮高温锻件表面的温度,满足测温精度要求,验证了该测温方法的可行性。     

强制对流条件下侧面散热对导热系数测量的影响

由于在实验过程中需要打开风扇因此侧面散热是平板法测量材料导热系数时不可忽略的一个问题,本文针对这种强制对流条件,根据传热理论得到合理的强制换热系数,研究了系统的侧面散热对测量结果的影响。研究结果表明,相比于加热盘的侧面散热,样品盘和散热盘侧面的散热对实验结果影响更大,这种影响对外界环境温度的变化并不敏感。如果采用自然对流条件进行模拟,散热盘的稳定温度值比实验值高出约17℃。虽然这种偏差会随着室温的升高而减小,但不可忽略。     

“稳态对比法”测量不良导体的导热系数

以稳态法的实验装置为基础,通过调节加热源的电压保证待测样品及标样的散热盘的散热温度(电压)相同,记下加热盘和散热盘的温度(电压),根据傅里叶导热方程,以及标准样品的导热系数直接获得待测样品的导热系数.该方法避免了传统方法因散热盘散热过程的理论处理及数据读取引入的误差.