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關(guān)于熱線(xiàn)法您可能還不知道!

更新時(shí)間:2020-11-30瀏覽:1791次

       熱線(xiàn)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(shí)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(diǎn)。導熱系數是表征材料導熱性能優(yōu)劣的物性參數,其數值取決于物質(zhì)的種類(lèi)及物質(zhì)所處的壓力、溫度狀態(tài)。確定物質(zhì)導熱系數可以采用理論和實(shí)驗研究?jì)煞N方法,一般而言,實(shí)驗測量更為準確。實(shí)驗測量方法可以分為穩態(tài)法和非穩態(tài)法兩大類(lèi)。瞬態(tài)熱線(xiàn)法屬于其中的非穩態(tài)法中的瞬態(tài)熱流法。瞬態(tài)熱線(xiàn)法測量導熱系數又可分為單熱線(xiàn)和雙熱線(xiàn)兩種方法。

  1.穩態(tài)法
  穩態(tài)法的特點(diǎn)是實(shí)驗原理簡(jiǎn)單,但電氣控制和調節線(xiàn)路比較復雜。
  非穩態(tài)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(shí)間短、測量準確等優(yōu)點(diǎn)。非穩態(tài)法可以分為周期熱流法和瞬態(tài)熱流法兩大類(lèi),常用的測定導熱系數的瞬態(tài)熱源法與瞬態(tài)熱線(xiàn)法均屬于瞬態(tài)熱流法,瞬態(tài)熱源法分為瞬態(tài)熱帶法和瞬態(tài)熱盤(pán)法(Transient Plane Source)主要用于固體導熱系數的研究,瞬態(tài)熱線(xiàn)法主要用于液體導熱系數的研究。其中的瞬態(tài)熱線(xiàn)法是*的測量導熱系數較好的方法。
  2.瞬態(tài)熱線(xiàn)法
  瞬態(tài)熱線(xiàn)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(wú)限大介質(zhì)中的徑向一維非穩態(tài)導熱問(wèn)題,具體為無(wú)限長(cháng)的熱線(xiàn)在無(wú)限大介質(zhì)中處于初始熱平衡狀態(tài)下受到瞬間加熱脈沖而引起的熱傳導過(guò)程。瞬態(tài)熱線(xiàn)法的測量時(shí)間較短,在流體發(fā)生自然對流之前就可以完成測量,因而可以避開(kāi)對流的影響。此外,瞬態(tài)熱線(xiàn)法的適用范圍較寬,除了稀薄氣體及臨界附近外都可以進(jìn)行測量。
  相對固體來(lái)說(shuō),液體導熱系數的研究更為復雜。由于瞬態(tài)熱線(xiàn)法測量液體和氣體的導熱系數時(shí),測量時(shí)間較短,通常只需要測量幾秒鐘,*可以避開(kāi)對流的影響,所以被*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(jìn)行測量。如果對采集系統進(jìn)行準確設計,瞬態(tài)熱線(xiàn)法還能同時(shí)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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