答案 A1 尖頭螺釘用于盡量減少保持裝置的熱量損失。通過具有尖銳的螺釘,通過傳導進入夾具然后到鉆機的熱流的可用區域非常小,因此可以忽略傳導熱損失。 A2 一種方法是使用最小二乘法并通過回歸分析獲得更好的h值。然而,對流系數通常存在相當大的不確定性,因此不需要更準確的h計算。 A3 在冷卻開始時,使用初始溫度(80°C),板的表面積(1.848 * 10 -2 m2),Stefan-Boltzmann常數(5.669 * 10 -8 W / m2 K),典型的發射率(0.09)和環境溫度(18℃),可以計算瞬時初始輻射熱率以及初始對流熱率。注意將所有溫度轉換為開爾文以進行輻射計算。 評估我們得到0.79瓦的輻射和11.45瓦的對流,假設h = 10 W / m2°C。隨著溫度下降,由于第四功率溫度,輻射速率將比對流速率快得多地衰減。 從圖4的曲線 可以得出以下觀察結果與最佳匹配h = 10理論曲線的選擇: 在從零時間到約400秒冷卻時間的較高溫度下,測量的溫度比h = 10曲線更加凹入或衰減得更快。這證實了快速的輻射熱率衰減。 在時間線上從大約400到850秒,測量的溫度幾乎完全與h = 10理論曲線對齊。然后在約850秒的冷卻時間,測量的溫度開始與h = 10曲線分離。由于輻射損失幾乎已經消失,它對熱量損失的影響也會消失。 有趣的是觀察到測量的溫度線幾乎完全遵循h = 9理論曲線的曲率,除了值的變化。在這些曲線之間的整個冷卻過程中保持大約2度的溫差。然后,如果不存在輻射,則應該選擇h = 9或9到10之間的值,因為其曲率更接近地匹配測量溫度的曲率。由于輻射不存在,曲線可能會排成一行,因為2度的溫度偏移會消失。然而,即使最小的輻射也無法消除。 因此,我們可以得出結論,如果選擇值h = 10作為最佳匹配,則可以忽略輻射,因為該值已經在一定程度上補償了輻射損耗。
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