3种材料绝热性能的实验研究——基于导热系数测定实验

基于大学物理实验中＂导热系数测定＂的实验原理及方法,采用几何尺寸完全相同的报纸套、泡沫套、陶瓷套包裹待测铝圆柱,测定其导热系数.通过3种情形下导热系数测定值和真值的对比,从而得出3种材料的绝热性能的优劣.     

探讨导热系数实验中实验条件对实验结果的影响

本文阐述了用FD-TC-B型导热系数测定仪,采用稳态法测定不良导体的导热系数时环境温度、工作温度以及待测样品与散热盘、加热盘间的距离对不良导体导热系数值的影响。通过实验测定和计算我们可以知道,在实验中待测样品的导热系数值会随环境温度的变化而发生微小的变化;待测样品的导热系数值受工作温度的影响很小;随着待测样品与散热盘、加热盘间的距离的增大,样品的导热系数值会逐渐变小。     

用探针法测定材料的导热系数

根据线热源理论，设计制作了用于测定材料导热系数的探针，研究了接触热阻、加热功率和加热时间对测定导热系数的影响。用探针测定了松散材料、保温材料、土壤和地下岩心的导热系数，实验研究表明。探针法测导热系数具有快速、简便的特点，是测定土壤和保温材料导热系数的有效方法。     

松散煤体导热系数测定实验

根据非稳态传热的一般原理设计了测定松散煤体导热系数的实验装置并给出了计算方法，对导热系数的影响因素进行了分析。结果表明，随着粉煤粒径、填充密度及煤中含水量的增大，导热系数表现出升高的趋势，并利用3阶多项式曲线拟合了导热系数和平均粒径之间的关系。     

用探针法测定材料的导热系数

根据线热源理论，设计制作了用于测定材料导热系数的探讨，研究了接触热阻，加热功率和加时间对测定导热系数的影响，用探针测定了松散材料、保温材料、土壤和地下岩心的导热系数，实验研究表明，探针法测导热系数具有快速、简便的特点，是测定土壤和保温材料导系数的有效方法。     

不良导体导热系数测量实验装置的改进

材料结构的变化与所含杂质对导热系数都有明显的影响,因此材料的导热系数常通过稳态法由实验具体测定。通过分析现有物理实验仪器的不足,提出了一种以STM32单片机为主控芯片,DS18B20温度传感器进行温度采集的改进方法,制作出能同时实现温度测量、数据采集、加热控制、实验计时、曲线绘制、串口通信等功能的不良导体导热系数实验仪。实验表明,改进后的仪器测量过程稳定,数据精度高且操作极其便捷,对于不良导体导热系数测量实验具有一定的应用价值。     

多年冻土区埋地输气管道导热系数实验研究

埋设于多年冻土区的输气管道的导热系数作为影响管道安全及周围多年冻土稳定性的因素之一,对于埋地管道及其周围多年冻土之间的热量交换过程有着重要影响。基于以上因素考虑,现场取回所需管道试样,结合室内热工实验,采用基于傅里叶导热定律的稳态测量方法并设计一种用来测量管道试样导热系数的新型导热性能实验测量装置。实验测定试样的导热系数为0.812W/m K,与理论计算的经验公式相对误差为2.1%,实验结果准确可靠,具有很好的稳定性和重复性。     

柴油/碳酸二甲酯混合物液相导热系数的实验研究

在单热线法导热系数测量装置的研制基础上,对质量比分别为95∶5、90∶10和85∶15的柴油/碳酸二甲酯混合物的导热系数进行了实验研究,实验的温度区间为280～375K,实验结果在包含因子k等于2时的最大相对扩展不确定度为2 0%,利用实验数据拟合得到了柴油和碳酸二甲酯液体混合物的Flippov型、Jamieson型和陈则韶型导热系数推算方程,3种推算方程与实验数据的偏差均小于±0 9%,可以很好地用于目前正在进行的清洁燃料汽车研究.     

煤岩导热特性实验及其对围岩温度场影响

为研究煤和岩石的导热特性对围岩温度场的影响,选取多个矿井的煤、岩样品,采用LFA457型激光导热系数测试仪测定不同温度下煤和岩石的热物理参数.根据实验得到的煤岩热物理参数,采用数值模拟的方法研究围岩热物理参数对围岩温度场的影响规律.研究结果表明:煤的热扩散系数和导热系数远小于岩石的热扩散系数和导热系数,而煤的比热容普遍高于岩石的比热容;煤和岩石的热扩散系数和导热系数均随着温度的升高而呈幂函数关系减小,而其比热容随着温度的升高呈线性增加.围岩热物理参数不同时,调热圈半径与围岩热扩散系数呈幂指数关系递增,壁面与风流温差随蓄热系数增加而线性增大.     

高温绝热材料保温性能的实验研究

本文介绍我校研制成功的,用于测定绝热材料表观导热系数的双试样保护热板1400K高温导热仪。测定了岩棉和硅酸铝毡二种绝热材料的表观导热系数,得出相应的回归方程。测试结果与国外同类材料的数据相比,具有较好的可比性。     

热塑性复合材料等效导热系数测定方法

为了提高热塑性复合材料的导热性,为热塑性复合材料的开发与应用提供依据,研究了一种热塑性复合材料等效导热系数测定方法。将聚酰亚胺模塑粉、胶体石墨和炭纤维作为原料,制备热塑性复合材料,搭建复杂环境下导热系数测试实验平台,通过稳态法对理论上单一材料的导热系数进行计算。把填料转换成体积含量,研究热塑性复合材料导热性能,发现填充石墨和炭纤维的热塑性复合材料导热性能有很大的不同,需研究一种通用的热塑性复合材料等效导热系数测定方法。生成等效结构,在此基础上,依据常物性、无内热源与稳态热传导对热塑性复合材料等效导热系数进行测定,利用从底向上的计算方式求出等效导热系数。通过实验测试平台测量炭纤维填充热塑性复合材料和石墨填充热塑性复合材料,结果表明,所提测定结果基本分布于实测数据周围。通过人为添加满足正态分布的实验误差当成实验测量值对等效导热系数进行测定,所提方法可在测量误差情况下给出准确的热塑性复合材料等效系数测定结果。可见所提方法测定结果准确。     

果蔬导热系数的实验研究

利用Hot Disk测定了9种不同种类果蔬在不同低温条件下的导热系数,分析不同可溶 性固形物（SSC）含量、含水率（MC）以及不同温度条件对果蔬导热系数的影响。研究发现,在不同 温度条件下果蔬的导热系数呈现先下降后上升的趋势;SSC含量越高,导热系数越小,而MC含量越 高,导热系数越大。通过研究不同影响因素对果蔬导热系数的影响,可以优化果蔬保鲜过程中的 热管理,为成熟果蔬的储存和运输提供理论支撑。     

导热系数实验装置研究

根据傅里叶导热方程，设计了一种新的导热系数测量装置。该装置仍然采用稳态平衡法，将稳态平衡条件下被测样品传递的热量全部用于冰的溶解，通过测出t时间内冰的溶解质量肘来测量样品所传递的热量。然后再根据相应的公式就可计算出导热系数。     

基于MATLAB GUI的导热系数测量实验数据处理

本文通过MATLAB GUI技术开发了可视化橡胶导热系数的测量实验数据处理软件。充分利用软件的优越性,如:拟合曲线、函数绘图、数据处理等便捷操作,解决了不良导体导热系数数据处理过程中数据繁多,运算步骤复杂,散热曲线借助手工绘制不标准等问题,构建的"稳态法测定橡胶导热系数的测定数据处理"人机交互界面,实现了由原来的手工处理到计算机自动处理的一系列计算和绘图,用于快速准确的处理实验数据。     

霜层导热系数的实验研究

实验研究水蒸汽凝华结霜过程中在冷壁面上形成的霜层的导热系数,并以此验证作者曾提出的霜层导热系数的理论结果.     

纺织品热湿传递中的交叉效应

讨论了在热湿同时传过程中Soret效应和Dufour效应的影响程度.实验证明,湿空气中热湿交叉效应的影响程度远远大于其它可无限溶混的非极性混合气体.实测所得的质导热系数KC测和热导质系数DT测要比原理论推算值大1～3个数量级.     

二甲醚饱和液相导热系数的实验研究

研制了高精度瞬态双热线法导热系数测量装置及数据采集系统,整个测量系统的不确定度小于±1%.用液相甲苯标定213~363 K温度区间的饱和液相导热系数,并与标准值进行了比较,测量的平均偏差为0.37%,最大偏差为0.73%.用此装置对245~385 K温度区间的二甲醚饱和液相导热系数进行了实验研究,利用测量得到的饱和液相导热系数数据,拟合了二甲醚饱和液相的导热系数方程,该方程的计算值与实验数据的平均偏差为0.32%,最大偏差为0.85%,为二甲醚作为替代制冷剂和替代燃料等研究提供了急需的热物性数据.     

蛋白质纤维的导热性及其方向性差异

纤维沿轴向导热系数λFL与沿径向导热系数λFT之间有差异.用非稳态导热测试方法测得了5种蛋白纤维及7种其它纺织纤维的λFL和λFT,被测纤维的λFL和λFT之比约达2～20倍.     

精心设计综合性物理实验培养学生综合能力

阐述了在“液体表面张力系数测定”实验中,采用定量法测清水张力,半定量法测皂水张力,两种方法相结合,有利于激发学生实验兴趣,从而培养学生综合能力。     

常功率平热源法测试耐火材料热物性的研究

在对常功率平面热源法基本原理深入分析的基础上,根据其在第二类边界条件下半无限大物体一维导热的数学模型,研制一套低导热系数材料的热物性测量装置,并结合相关文献通过数值计算获得高斯误差补函数一次积分较为精确的解.设计的测试系统采用数据采集卡DUT5000,利用VB编程技术对温度进行实时采集及处理,测定8种耐火砖和陶瓷纤维的导热系数和导温系数.研究结果表明,本研究所设计的测试系统所得导热系数和导温系数与文献中的结果相对误差不超过6%,具有结构简单、操作方便、测试时间短、精度较高等特点.