開放環(huán)境下金屬熱物性參數(shù)測量的設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要 細(xì)長形金屬圓棒裸露置于自然環(huán)境下，熱量傳遞的物理過程包括熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射。金屬棒被持續(xù)加熱后再停止加熱，對其升溫、穩(wěn)態(tài)、降溫三個過程進(jìn)行實時溫度監(jiān)測，根據(jù)熱傳導(dǎo)方程，通過分析不同階段熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射在熱量傳遞中的占比，實現(xiàn)了導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、對流換熱系數(shù)和發(fā)射率的測量。較于傳統(tǒng)實驗裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，傳熱模型從一維擴(kuò)展到三維，是基于自然環(huán)境下金屬的自然散熱，有助于學(xué)生更好地理解熱量傳遞的物理過程，實驗原理也有助于學(xué)生理解物理中的數(shù)學(xué)方法。該研究豐富了熱物性參數(shù)測量的教學(xué)內(nèi)容和實驗方法，適用于實驗室開展教學(xué)實驗。

關(guān)鍵詞 導(dǎo)熱系數(shù);比熱容;對流換熱系數(shù);發(fā)射率;自然散熱