耐火保温材料导热系数的测定

在中华人民共和国黑色冶金行业标准YB/T 059-91的基础上,设计并做出了测量耐火保温材料导热系数的实验仪器.阐述了此仪器的实验装置、测量原理及其测试方法、实验结果等.通过测量已知导热系数的碳化硅砖的导热系数,得其误差小于8%;通过对同一试样的两个小试样进行平行测量,得其相对偏差小于3%.     

绝热保温材料热物性的准稳态法测试

根据准稳态平板法测试材料物性的原理,建立了在温区－30℃至室温范围的导热系和比热实验的测试装置,并通过实验测定了几种常用绝热保温材料的导热系数和比热的数值,可供有关单位实际运行时参考。     

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.     

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。     

木质材料热物理性质测试装置的研制

木质材料的导热系数、导温系数、比热等热物理性质是反映其质量的重要指标。传统的稳态测试方法时间很长而且只能测导热系数。本文根据热脉冲法的原理,研制了一套测试木质材料热物理性质的实验装置。该装置造价低、测试时间短,准确度高,可以同时测量多个热物性参数。     

新疆沙漠砂有效导热系数的测定

为了给新疆沙漠油气输送管道的设计提供基础依据。采用准稳态平板尖对新疆塔里木沙漠砂的有效导热系数进行了实验研究，测量了冻结和非冻结条件下，不同含水率和不同容重的沙漠砂的有效导热系数，实验结果表明，无论是冻结还是非冻结条件下，沙漠砂的视热导率主要受到含水率的控制，在冻结条件下含水率的影响量一些，此外，为了提高测量效率，为准稳态平板导热仪配置了计算机数据采集和处理系统，并依据我们提出的一个实用的准稳态判据，实现了数据的自动测量和处理。     

瞬态平面热源法测量材料导热系数

为了提高瞬态平面热源法的适用温度,介绍了瞬态平面热源法的测量原理.根据有限元法模拟了无膜平面热源加热过程中试样的温度分布,建立了相应的实验装置,测量了环境温度为27～829℃时材料的导热系数和热扩散率.结果表明在较高温度下该方法测量材料热导率是有效的,可用于实际测量.     

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.     

高温气冷堆球床等效导热系数实验装置模拟计算

球床等效导热系数是反映高温气冷堆球床型堆芯宏观热量导出能力的特征参数。为提高中国高温气冷堆设计计算及安全分析能力,清华大学核研院研制了高温气冷堆堆芯全尺寸球床等效导热系数测量实验装置,可进行静态石墨球床在真空及氦气条件下的等效导热系数测量实验。通过对该实验装置的结构进行适当简化,建立了模拟其高温、真空条件下辐射、导热传热特性的二维模型。利用该模型计算了实验装置内的稳态、动态传热特性,可以对球床区径向温度分布、上下保温层材质不同带来的影响、中心发热体超温情况、升降温过程等作出先期理论评估,给出进一步实验的指导性建议。     

一种基于数据筛选的导热系数计算方法

导热系数测量过程中实验数据的准确性是导热系数计算的关键。实验数据不准确,直接影响导热系数的精度。现有的导热系数测量计算中对数据是否准确没有很好的评判准则或方法。鉴于此,本文提出了一种以斜率相对标准差为依据筛选数据的导热系数计算新方法。该方法以斜率相对标准差为准则判断并筛选实验数据,利用最小二乘法拟合筛选后的数据求解导热系数。将该方法应用于乙二醇标定溶液的导热系数计算中,同传统算法相比,新方法数据处理简单、计算导热系数精度提高明显、能够广泛地应用到导热系数测量实验中,测量结果明显优于传统算法。     

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。     

木质材料热物理性质测试装置的研制

木质材料一般均是热的不良导体，在建筑和室内装饰行业得到广泛的应用。导热系数、导温系数、比热等热物理性质是反映其质量的重要指标。传统的稳态测试方法时间很长而且只能测导热系数。本文根据热脉冲法的原理，研制了一套测试木质材料热物珲件质的謇验装置。该装置造价低、测试时间短，准确度高，可以同时测量多个热物性参数。     

热电偶布置方式对测温结果的影响

利用热电偶并联理论，对不均匀温度场进行了分析。利用数据采集板PCL-818HG对熟电偶的热电势信号进行处理，用VisualBasic编写控制程序，实现了温度信号的数字化采集和显示。分析了准稳态法测导热系数实验过程，在热源相互干扰的不均匀温度场条件下，比较多支热电偶单点布置方式与并联布置方式的优缺点，得出了利用热电偶并联对不均匀温度场测量的参考式，并对该实验进行了改进。     

一种由计算机控制的导热系数测量系统

将传统的手动测量导热系数探针装置改进为计算机自动测量系统。用计算机控制导热系数的测量系统集文字说明、数据采集、数据处理和结果输出于一体,解决了热物性测量中的一项技术难题。整个系统工作性能稳定,运行可靠,重复性好,有较高的测量精度,是一套较为先进的导热系数测量装置。     

绝热材料导热系数测定方法的发展

导热系数的测定方法,从古典的基于稳定导热的费时很多的测量方法,改进到近代快速而简单得多的基于不稳定导热的测量方法。在近代测量中,常规的方法是用电阻丝或恒温器作为热源加热试样,而最新的方法是用大功率脉冲激光作为热源以加热较小的试样。本文重点在于介绍常规的利用不稳定导热原理测量导热系数的方法。     

采用3ω法测量多壁纳米碳管悬浮液的导热系数

为了减小瞬态热线法测量纳米流体导热系数时易受电磁干扰和自然对流等因素的影响,更好地探究新型换热工质的强化传热机理,研制了3ω法实验台,采用锁相放大器测得交流加热铂丝的3倍频电压响应,拟合算出待测液体的导热系数。先通过对常规液体蒸馏水、乙二醇以及酒精溶液的测量,验证了实验台的精度和可靠性。然后采用两步法合成了稳定性较高的多壁纳米碳管悬浮液,测得其各体积分数和各温度下的导热系数。实验结果表明,3ω法具有较好的电磁兼容性,测量时温升不超过0.5K,可以有效地减小对流传热和辐射传热的影响,且可以通过1ω电压来判断纳米流体的稳定性;纳米碳管悬浮液的导热系数比基液和Ham ilton-Crosser预测值明显提高,并且分别随纳米碳管含量的增加和温度升高而加大。     

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。     

应用激光引发热栅方法测量液体热扩散系数的研究

综述了流体工质导热系数及热扩散的各种测量技术,阐明了应用激光引发热栅方法测量液体热扩散系数的理论、实验装置和实验技术,给出了应用该方法测量液体以及液体混合物热徼扩散系数的一些典型结果,并与文献数据进行了比较。     

新型铜颗粒填充的液态金属热界面材料导热性能实验研究

为强化界面传热,研制了一种以铜颗粒为填充材料、Ga62.5In21.5Sn16液态金属为基体的新型复合热界面材料,并对其导热性能进行了测试。首先将所制备的热界面材料放置在两片铜片之间,制备3层结构试样,然后利用激光导热仪测量所制备试样的导热性能,并计算相应试样的接触热阻。实验结果表明:铜颗粒填充型液态金属可以大大提高氧化后液态金属作为热界面材料的性能,利用铜粉质量分数分别为5%和10%的液态金属所制备的试样,导热系数和接触热阻分别为(200.33±15.66)、(233.08±18.07)W/(m·K)和(7.955±0.627)、(5.621±0.437)mm2·K/W,较利用氧化后液态金属所制备试样的导热系数分别约提高了68%和96%,接触热阻分别约降低了57%和70%,并可以有效降低液态金属的流动性,从而减少液态金属在使用过程中溢出现象的发生。     

双组分纳米流体导热系数研究

采用共混法在氨水中制备了稳定的碳纳米管颗粒悬浮液(双组分纳米流体),并利用瞬态热丝法测量了不同条件下的双组分纳米流体的导热系数,系统研究了颗粒质量分数、氨水质量分数、温度等因素对双组分纳米流体导热系数的影响.实验结果表明,碳纳米管的加入极大地提高了基础液体-氨水的导热系数.在此基础上,结合已有文献中关于纳米流体导热系数的计算模型对双组分纳米流体的导热系数进行了模拟计算,并对模拟数据和实验数据进行了对比.结果发现,通过对模型参数的调整,微对流模型可以准确计算双组分纳米流体的导热系数.