固体表面黑度地测定报告材料

实验三 中温法向辐射时物体黑度的测定实验一、 实验目的1、通过实验加深对物体黑度及有关概念的认识 2、 用比较法，定性测定中温法向辐射时物体的黑度ε二、 实验原理在由 个物体组成的辐射换热系统中，利用净辐射法，可以求该物体的纯换热量：Q netiQ neti =Q absi -Q ei=()1nK K bi k di F Eeff dk idF iE Fi φε=•-∑式中：Q neti —i 面的净辐射换热量Q absi —i 面从其他表面的吸热量Q ei —i 面本身的辐射热量()dk i φ—K 面对i 的角系数i ε—i 面的黑度E eff.k —k 面的有效辐射力di —i 面的吸收率Fi —i 面的面积根据本实验的设备情况,可以认为:1.热源 1.传导圆筒2.为黑体2. 热源 1. 传导圆筒 2.待测物体（受体）3.它们表面上的温度均匀（见图1）1231. 热源2. 黑体圆筒3. 待测物体（受体）因此,公式（1）可写成().3111.3.22233333net b b b Q E F E F E F αφφε=+- 由于: 13333212F F αεϕϕ===又根系数的互换性:223332F F ϕϕ=则: ()333113212333net b b b Q q E E E F εϕϕε==+- 312123()b b b E E E εϕ=+-由于受体3与环境主要一对流方式换热，因此：331()q a t t =-式中：a ——自由对流换热系数3t ——受体3的温度1t ——环境的温度由（2）、（3）式可得：3131132123()b b b a t t E E E εφφ-=+-当热源1和黑体圆筒2的表面温度一致时，1b E = 2b E ，并考虑到，体系1，2，3为封闭体系，则13121φφ+=由此，（4）可以写成：1313441313()()()f b b b a t t a t t E E T T εσ--==-- 式b σ为斯蒂芬—波尔茨曼常数，其值为：8245.710/W m k -⨯对不同的待测物体（受体）a.b 其黑度分别为：3443()()a af a a a a T T T T εσ∂-=- 34413()()b b f b b b a T T T T εσ-=-设a ε=b ε则： 4431344313a f a b b b b f a a T T T T T T T T εε--=--当b 物体为黑体时，有；b ε=1，则6式可以写成：4431344313a f b b a b f a a T T T T T T T T ε--=--三、实验仪器设备 主要仪器设备有中温发向辐射时物体黑度的测定装置，电位差计等详见下列装置示意图图中:1、热源腔体2、传导体（黑体腔体）3、受体腔体4、热源电压表5、电源开关6、电源开关7、测温琴键开关8、测温接线柱（接电位差计）9、热源调温旋纽10、传导体调温旋纽11、传导体加热电压表12、电流表13、信号灯14、导轨15、电位差计四、实验步骤1、将热源体温表和受体制改革对正，靠近黑体圆筒2，不要接触，保持有1mm左右的距离2、接好电源线和测温信号线3、按电位差的计的使用方法进行调零，校准，并选好灵敏度和量程4、接通电源，此时信号灯亮，表示热源，传导体（黑体圆筒）的加热正常调节热源电压旋扭9，使电压值在70—80V之间，调节传导体电压旋扭10，使其电压值在110—130V之间，在温度基本稳定后（一般需30分钟），用电位差计进行监测，实验要求，热源和传导体的温度尽可能接近。

实验报告课程名称： 指导老师： 成绩： 实验名称： 铂丝表面黑度的测定 实验类型： 传热学实验 同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、1.巩固已学过的辐射换热理论知识。

2.熟悉测定铂丝黑度的实验方法。

3.定量测定铂丝表面在温度为100-500℃的黑度。

4.掌握热工实验技巧及有关仪表的工作原理和使用方法。

二、在真空腔内，腔内壁2面（凹物体）与1面（凸物体）组成两灰体的辐射换热系统如图1所示。

1、2面的表面绝对温度、黑度和面积分别为1T 、2T ；1ε、2ε和1A 、2A 。

表面1、2间的辐射换热量12Q [W]为：)1()(221121112-+-=εεA E E A Q b b 式（1）表面积12A A >>，即0/21→A A ，这样式（1）可简化为： )(424101112T T A Q -=σε 式（2）式中：0σ——黑体辐射常数，4280/1067.5K m W ⋅⨯=-σ根据式（2）可得：)(424101121T T A Q -=σε 式（3） 因此，只要测出21112,,,T T A Q ，即可由式（3）求得物体1表面的黑度1ε。

温度与热量测量原理 1.铂丝表面温度1t 的测定在实验台中，铂丝本身既为发热元件，又是测量元件。

测温采用电阻法。

铂丝表面温度可通过下式求得：()()α001/R R R t t -= 式（4）式中：0R 、t R 为铂丝在0℃和C t ︒时的电阻[Ω]。

；][28.00Ω=R 。

α为铂丝的电阻温度系数，3109.3-⨯=α[1/℃]。

2.玻璃表面温度2t 的测定由于2表面的热流密度小，而水与玻璃的换热系数又较大，同时所用冷却水温度变化不大，故可直接用出口水温代替平均温度。

出口水温用玻璃温度计测量。

3.辐射换热量12Q 的测量与计算用测出的电压V 及电流I 值算出热量Q ，它是铂丝实验段的产热量，等于实验段与腔壁的辐射换热量12Q 及实验段端部导线的导热损失。

地坪材料质检报告模板一、报告概述本报告对于以下地坪材料进行了质量检测，检测结果如下：材料名称产地检测日期检测机构检测结果地坪漆（A型）中国2022年1月10日ABC检测中心合格地坪漆（B型）美国2022年1月11日XYZ检测中心不合格地坪涂料日本2022年1月12日DEF检测中心合格自流平地坪材料德国2022年1月13日MNO检测中心合格通透性混凝土韩国2022年1月14日GHI检测中心不合格二、检测环境和方法1.检测环境检测室静止温度为25°C，相对湿度为50%。

2.检测方法检测方法采用《地坪材料检测标准》中规定的方法。

具体分为以下步骤：1.样品制备：准备待检测的地坪材料样品。

2.总固含量检测：采用烘箱法测定样品中总固含量。

3.VOC检测：采用气相色谱法测定样品中挥发性有机物的含量。

4.硬度检测：采用万能试验机检测样品表面硬度。

5.环境适应性检测：样品在31°C、50%相对湿度条件下对比检测。

三、检测结果分析经检测，本次地坪材料质检结果如下：地坪漆（A型）地坪漆（A型）样品总固含量为40.0%，VOC含量为20mg/L，表面硬度为1H，环境适应性良好，符合相关商业标准。

地坪漆（B型）地坪漆（B型）样品总固含量为35.6%，VOC含量为75mg/L，表面硬度为2H，环境适应性存在问题，不符合相关商业标准。

地坪涂料地坪涂料样品总固含量为55.7%，VOC含量为50mg/L，表面硬度为3H，环境适应性良好，符合相关商业标准。

自流平地坪材料自流平地坪材料样品总固含量为60.0%，VOC含量为38mg/L，表面硬度为4H，环境适应性良好，符合相关商业标准。

通透性混凝土通透性混凝土样品总固含量为45.0%，VOC含量为160mg/L，表面硬度为2H，环境适应性存在问题，不符合相关商业标准。

四、结论根据以上检测结果，地坪漆（A型）、地坪涂料、自流平地坪材料的质量合格，可以放心使用。

而地坪漆（B型）和通透性混凝土的质量不合格，可能会对使用环境造成不良影响，建议不要选用这两种材料。

西安交通大学实验报告课程： 实验日期 专业班号 组别 交报告日期 年 月 日 姓名学号报告退发 （订正、重做） 同组者教室审批签字8.5 固体表面法线方向黑度测定实验一、实验目的(1) 测定固体表面法线方向黑度，进而推算出半球平均黑度 (2) 了解实验原理及实验装置，掌握误差分析方法 二、实验装置与原理法向黑度定义：材料在一定温度下沿法线方向的定向辐射强度与黑体在相同温度下沿法线方向的定向辐射强度的比值。

实验装置可近似看作由待测面1、恒温壁腔2和接收器吸热面3组成的封闭系统。

假定2、3为黑体，利用能量“差额”发，物体3的将辐射换热量为 Φnet,3=Φin,3−Φeff,3 (1) =ε1E b1A 1X 13+ρ1E b2A 2X 21X 13+ρ1E b3A 3X 31X 13+E b2A 2X 23−E b3A 3假设，T 1,T 2相差不是很大，择优ΔT =T 2−T 3≪1，利用角系数的相对性、完整性公式和考虑到X 13≪1，可将式(1)简化为Φnet,3=ε1A 1X 13σ0(T 14−T 24)−σ0A 3(4T 24ΔT) (2)稳态条件下，接收器吸热面3的净辐射热能与热损相等，即Φnet,3=ℎΔT 接收器的输出电势ϕ=KΔT （K 为比例常数），那么输出电势可写为：ϕ=ε1M(T 14−T 24)(3)实验名称式中M =KA 1X 13σ0ℎ+4σ0A 3T 23同理，若在待测面上放置人工黑体，则输出电势为：ϕst =εst M(T 14−T 24) (4)结合(3)式与(4)式，可得：ε1=ϕϕstεst ，令εst =1，则ε1=ϕϕst三、误差分析由于εn =ϕϕst εst，因此εn 的测量误差为：Δεn =√(ðεn ðϕ)2Δϕ2+(ðεn ðϕst )2Δϕst 2+(ðεn ðεst)2Δεst 2 =√(εst ϕst)2Δϕ2+(ϕεn ϕst2)2Δϕst 2+(ϕϕst1)2Δεst 2 (5)Δεst ——所取人工黑体的有效黑度与其真实黑度的绝对差值，人工黑体的高径比1.92，设筒内壁ε=0.8，则Δεst =0.028Δϕst =Δϕst1+Δϕst2Δϕst1——人工黑体与待测试温度不同而引起的误差，假定温度相差1℃，由实验测得ϕst 、ϕst1，可求得Δϕst1Δϕst2、Δϕ——仪表误差，此电压表的量程200mV ，因此误差等于“测量读数×0.005%+1.0μV ” 四、附录 1. 实验数据2. 实验结果εn =ϕϕst =14.018.07=0.775 3. 误差分析Δϕ=14.0μV ×0.005%+1.0μV =1.0007μV Δϕst2=18.07μV ×0.005%+1.0μV =1.0009μV Δϕst1=ϕst1−ϕst T 1′−T 1×1℃=21.0μV −18.07μV 60.4℃−55.87℃×1℃=0.6468μVΔϕst =Δϕst1+Δϕst2=0.6468μV +1.0009μV =1.6477μV根据误差公式(5)Δεn=√(εstϕst)2Δϕ2+(ϕεnϕst2)2Δϕst2+(ϕϕst1)2Δεst2其中εst=1,ϕst=18.07μV,Δϕ=1.0007μV,ϕ=14.0μV,ϕst=18.07μV,Δϕst=1.6477μV,ϕ=14.0μV,ϕst1=21.0μV,Δεst=0.028可得Δεn=√(118.07)2×1.00072+(14.0×0.77518.072)2×1.64772+(14.021.0)2×0.0282=0.08008所以，相对误差δ=Δεnεn×100%=10.33%4. 思考题能否认为法向黑度εn近似等于半球平均黑度ε？可以，虽然半球各个方向的定向发射率并不相等，但在法线两侧很大一部分角度，定向发射率与法线方向几乎相等，故可以认为近似相等。