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导热系数测试仪实验步骤
发布时间:2019-03-20   点击次数:281次

定义

导热系数: 单位时间内在单位温度梯度下沿热流方向通过材料单位面积传递的热量。单位为瓦每米开尔文[W/(m·K)] 。

用沿试样长度方向埋设在试样中的线状电导体(热线)进行局部加热,热线载有已知恒定功率的电流,即在时间上和试样长度方向上功率不变。从热线的功率和接通电流加热后已知两个时间间隔的温度可以计算导热系数,此温升与时间的函数就是被测试样的导热系数。

适用于各种工业材料、橡胶轮胎,建筑材料、耐火材料、工艺材料、陶瓷材料、食品等。

1、试样准备

试样长×宽为300mm x 300mm,试样厚度在25mm。试样放入中心样品槽内。

2、仪器参数的设置

按照所需要求对控制器进行相应的设置。

3、数据计算

任何物体的热量传递都有三种形式:热传导、热辐射、热对流。不同温度流体的各部分流体之间,由于发生相对运动产生热传递称为热对流。物质的微观粒子的运动以光的形式辐射能量,称成为辐射。

在温度不平衡条件下,物体内存在温差,热能分布不均匀,在物体内部没有宏观位移的情下,热量从高温向低温部分传递,不同温度物体的互相接触时,同样存在没有物质转移而存在热量传递现象,这种借助于物质微观粒子的无序运动的热传递现象称为热传导,又称为热扩散。

根据传热学理论,垂直于无限大平板方向的热流量,沿厚度d方向与平板面侧的温度差、平板面积成正比,与平板厚度成反比。

t1 – t2

Q = λS --------------------- (1)

d

式中,Q—垂直于平板方向传递的热量,称为热流量;t1-t2 平板两面的温度差;d—平板厚度;S为平板面积。λ—为比例系数,称为导热系数。所以导热系数的方程如下所示:

d

λ = Q ----------------- (2)

t1 - t2

上式就是导热系数的运算方程。如果用用功率P表示,P=kQ,k是系数,如果P单位为W(瓦),长度单位用m,温度单位用K(℃),则导热系数单位为W/(mK)。导热系数方程变为:

W* d

λ = ------------------- (3)

S*( t1 – t2)

式(3)就是测量的导热系数方程。

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