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關于熱線法您可能還不知道!

發布時間:2020-11-30   點擊次數:418次
       熱線法是一般用于測量材料的熱導率,給出一種數據處理方法,可以同時測量出材料的熱擴散系數和熱導率,具有速度快、精度高的特點。導熱系數是表征材料導熱性能優劣的物性參數,其數值取決于物質的種類及物質所處的壓力、溫度狀態。確定物質導熱系數可以采用理論和實驗研究兩種方法,一般而言,實驗測量更為準確。實驗測量方法可以分為穩態法和非穩態法兩大類。瞬態熱線法屬于其中的非穩態法中的瞬態熱流法。瞬態熱線法測量導熱系數又可分為單熱線和雙熱線兩種方法。
  1.穩態法
  穩態法的特點是實驗原理簡單,但電氣控制和調節線路比較復雜。
  非穩態法的導熱微分方程比較復雜,邊界條件也難以確定,但具有測量時間短、測量準確等優點。非穩態法可以分為周期熱流法和瞬態熱流法兩大類,常用的測定導熱系數的瞬態熱源法與瞬態熱線法均屬于瞬態熱流法,瞬態熱源法分為瞬態熱帶法和瞬態熱盤法(Transient Plane Source)主要用于固體導熱系數的研究,瞬態熱線法主要用于液體導熱系數的研究。其中的瞬態熱線法是公認的測量導熱系數較好的方法。
  2.瞬態熱線法
  瞬態熱線法可用于測定固體、粉末和流體的導熱系數,適用于各向同性和各向異性材料??蓽y量的溫度范圍從低溫到大約1800K。
  這種方法的理想模型為無限大介質中的徑向一維非穩態導熱問題,具體為無限長的熱線在無限大介質中處于初始熱平衡狀態下受到瞬間加熱脈沖而引起的熱傳導過程。瞬態熱線法的測量時間較短,在流體發生自然對流之前就可以完成測量,因而可以避開對流的影響。此外,瞬態熱線法的適用范圍較寬,除了稀薄氣體及臨界附近外都可以進行測量。
  相對固體來說,液體導熱系數的研究更為復雜。由于瞬態熱線法測量液體和氣體的導熱系數時,測量時間較短,通常只需要測量幾秒鐘,完全可以避開對流的影響,所以被公認為是較好的液體或氣體導熱系數測量方法,而且其適用范圍較寬,除了稀薄氣體及臨界附近外都可以進行測量。如果對采集系統進行準確設計,瞬態熱線法還能同時測量流體的熱擴散系數,這樣利用已知的密度數據就可以得到流體的比熱容數據。
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