型号:GZC019
一、装置功能
1.实验装置是与用以开展《传热学》中热辐射和光辐射相关规律的实验验证及研究,实验台须配置两个可调节辐射源:一个热辐射源和一个光辐射源,通过配备吸收板、反射板、滤光板、辐射强度计、照度计、距离调整支架等实验元件来开展辐射相关综合实验,数据采集至传热学基本实验台,支持元件的扩展、实验设计;
2.可使用热辐射源和辐射计或光辐射源和照度计验证平方反比定律;
3.可使用热辐射源和辐射计验证斯忒藩-玻尔兹曼定律;
4.可使用热辐射源、金属板和辐射计研究不同表面特征的发射率;
5.可使用热辐射源、金属板和辐射计验证基尔霍夫定律;
6.可验证物体间辐射与相对面积的关联性;
7.可验证相近的辐射表面的辐射系数影响表面温度和热交换;
8.可使用光辐射源(旋转)和照度计验证兰伯特余弦定律;
9.可使用光辐射源、滤光片和照度计验证兰伯特吸收定律;
10.可用于研究角系数与辐射强度的关系与计算。
二、实验原理
辐射传热实验的核心原理是:任何温度高于绝对零度的物体都会以电磁波的形式向外发射热辐射,这种能量传递无需介质,可在真空中进行,其强度与物体温度的四次方成正比。实验正是基于这一物理规律,通过测量不同温度、表面特性、几何布置下的辐射能量交换,验证热辐射的基本定律并量化传热过程。
热辐射的本质:物体内部的分子和电子因热运动而不断振动,产生电磁波并向外发射。这种因温度而激发的电磁辐射称为“热辐射”,主要集中在红外波段。所有温度高于0K的物体都在持续发射和吸收辐射能。辐射传热是三种传热方式中唯一能在真空中进行的,如太阳热量穿越太空到达地球。
净辐射传热的方向性:高温物体向低温物体辐射的能量大于反向辐射,因此净热量从高温物体传向低温物体。即使两物体温度相同,辐射与吸收仍在动态平衡中进行。
三、技术参数
1.工作电源:单相三线,220V±5%,50Hz;
2.热辐射源加热功率:0~250W;
3.热辐射源:类黑体表面1个,最高加热温度300℃,K型热电偶1个,量程范围-100℃~1000℃;
4.光辐射源:功率:50W;色温最大2900K;最大光通量1900Lm/W;
5.光源角度调节:0~90°;
6.试件:3个,包括镜面、黑色、灰色;
7.照度计:量程0~1000Lux,精度0.5%。