文档介绍：莃辐射换热角系数的测定螈班级:100571学号:10057122姓名:黄彩凤蚆一、实验内容芄巩固辐射换热理论知识,深入理解辐射换热角系数的几何性质及意义。了解测定辐射换热角系数的原理和方法。学会使用角系数测定仪测定角系数和用坐标纸测量封闭图形的面积。蒄膁二、实验原理荿肄芁图10-11用几何法分析角系数的示意图艿蝿角系数是辐射换热﹑照明工程以及太阳能利用中经常遇到的重要几何参数,它表示从漫射表面发射的辐射能中到达某一表面的份额。对于一些有规则形状和位置的表面间角系数可以通过计算和查表等方法求得。但对不规则形状和不规则相对位置的表面间角系数,通常只能由实验测定。螅由传热学可知,如图10-11所示,微元表面dF1对dF2的角系数被表示为芃(10-15)蚁上式也可用下面几何分析法获得。由微元面dF1膈的中心作投射到微元面dF2周界的射线。再以dF1薅的中心作半径为R=1的半球壳,它在dF1所在平面上的投影为一圆形。dF2的周界射线在半球壳切割一微元面dF2'莄螀将微元面dF2'投影到dF1所在平面上,得到投影面积dF2"薇芅把投影面积dF2"用圆面积πR2除,就得到膂(10-16)膂由前述的(10-15)式可知,(10-16)式所表达的正是微元面dF1对dF2的角系数Xd1,d2。肇这种几何分析的方法同样可以确定微元面dF1对F2的角系数Xd1,2。这时,由dF1的中心肆膃图10-12角系数的图解计算法芀蒆引出射向F2周界的射线,它们在半球壳上切割的面积F2'投影到dF1所在的平面上得到投影面积F2",如图10-12所示。面积F2"与圆面积πR2之比,则为dF1对F2的角系数。即螆(10-17)芄如果要求有限面积F1到面积F2的角系数X1,2,可将F1划分成微元面dF1,i,分别求得各微元面dF1,i对面积F2的角系数Xid1,2,然后通过数值积分求得X1,2,即荿(10-18)膀综上所述,我们可用几何分析的方法求得辐射换热的角系数。蒇肂三、实验设备螁蕿芇图10-13角系数测量仪基本结构膃袀本实验设备由SE—1型角系数测量仪和面积测量仪组成。SE—1型角系数测量仪的基本结构如图10-13所示,立杆1垂直于表面MN于B点,并可以B点的垂直线为轴而旋转,滑杆套管通过长度为R的两平行连杆2和6始终与表面MN保持垂直,套管中的滑杆3与套管之间是滑动配合,因此滑杆始终垂直表面MN,而且滑杆端头的笔5又始终与表面MN接触。上平行连杆2也是一个扫描目镜筒,内有准星,用于扫描目标的轮廓。在扫描的过程中,A点为假想的球心(微元面dF1所在处),C点的轨迹总是在以A点为球心,以R为半径的半球面上,而滑杆下端的笔可同时画出半球壳上C点的轨迹在底面上的投影。扫描完毕,即可画出一个封闭的图形,其面积即为被扫描的目标(表面F2)在A点(微元面dF1)所在平面(平行MN)上的投影面积F2"。羈螃四、实验步骤膅膂蒈图10-14实验操作时仪器放置简图蒄羂先熟悉角系数测量仪,如右图所示莀(1)将坐标纸放在箱子底面并压紧,夹上记录笔,并调整好纸面和扫描器的位置,使其能够完全覆盖扫描区域方可。袇(2)将记录笔抬起,双手捂住平衡块,用手指按下红色按钮,角系数测量仪将射出芄一束红色激光,用激光束对所测量的表面边沿进行扫描。肃(3)待操作熟练后,取出坐标纸,取下扫描笔,并数出坐标纸上封闭图形的面积,做记