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保溫材料的導熱系數(shù)測定

更新時間:2022-07-05      點擊次數(shù):2721
  1.  實驗原理
 
  平板式導熱儀的工作原理:在一定厚度的具有平行表面的均勻板狀試件中,建立理想狀態(tài)下,以兩個平行的均溫平板為界的無限大平板的一維恒定熱流,通過測量中心計量板達到穩(wěn)態(tài)后的熱量Q,按照熱阻的計算公式,求得試件的導熱系數(shù)λ。
 
  任何物體的熱量傳遞都有三種形式:熱傳導、熱輻射、熱對流。不同溫度流體的各部分流體之間,由于發(fā)生相對運動產生熱傳遞稱為熱對流。物質的微觀粒子的運動以光的形式輻射能量,稱成為輻射。
 
  在溫度不平衡條件下,物體內存在溫差,熱能分布不均勻,在物體內部沒有宏觀位移的情下,熱量從高溫向低溫部分傳遞,不同溫度物體的互相接觸時,同樣存在沒有物質轉移而存在熱量傳遞現(xiàn)象,這種借助于物質微觀粒子的無序運動的熱傳遞現(xiàn)象稱為熱傳導,又稱為熱擴散。
 
  根據(jù)傳熱學理論,垂直于無限大平板方向的熱流量,沿厚度d方向與平板面?zhèn)鹊臏囟炔?、平板面積成正比,與平板厚度成反比(上圖)。
 
  式中,Q—垂直于平板方向傳遞的熱量,稱為熱流量;t1-t2 平板兩面的溫度差;d—平板厚度;S為平板面積。λ—為比例系數(shù),稱為導熱系數(shù)。所以導熱系數(shù)的方程如下所示:
 
  上式就是導熱系數(shù)的運算方程。如果用用功率P表示,P=kQ,k是系數(shù),如果P單位為W(瓦),長度單位用m,溫度單位用K(℃),則導熱系數(shù)單位為W/(mK)。導熱系數(shù)方程變?yōu)椋?br /> 
  式(3)就是測量的導熱系數(shù)方程。
 
  2.   實驗儀器及材料
 
  儀器:DZDR-P 平板法導熱儀
 
3.   試樣準備
 
  試樣長×寬應為300×300mm,試樣厚度在1mm-50mm。試樣應覆蓋中心量熱器和內保護裝置的整個表面。
 
  4.   實驗步驟
 
  打開便攜式空氣壓縮泵開關,將壓力調節(jié)至0.4MPa,抽取1分鐘后關閉。打開回流裝置,提升測試槽上方的冷板,將樣品放入其中,降下冷板,開始測試實驗,冷板溫度為30℃,熱板溫度為50℃。
 
  5.   實驗結果
 
  該保溫材料的導熱系數(shù)為0.02676。
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