考虑热探针接触热阻的热物性测量方法研究

提出了基于考虑接触热阻的热探针导热微分方程的精确解,利用蒙特卡罗反演和分层修正的热探针热物性测量方法,可以同时测量热导率、比热容等热物性参数.利用该方法,对一些液体和固体材料的热导率进行了测量,并与其他测量方法的结果进行了分析与比较.结果表明,采用该方法所得热导率具有较高的精度,平均测量误差约为1.1%;进而针对比热容反演精度较低的问题,论文采用分层修正方法后,比热容的平均测量误差可达到2.6%,精度有了较大提高.对测量结果进行比较发现,接触热阻对固体热导率影响较大,对液体热导率的影响可以忽略;接触热阻对比热容的测量结果的影响不大.     

基于Hot Disk方法测量热导率的影响因素

基于hotdisk方法测量材料的热导率时,探头热容及时间延迟的存在会直接影响热导率测量的准确度．为了有效地评估这种影响的程度,本文基于探头表面平均温升理想模型提出了一种可实现热容补偿及时间补偿的修正模型,并利用hotdisk热物性分析仪的数据采集系统分别搭载两个不同半径的探头对Pyroceram9606标准材料在常温常压条件下的热导率进行了测量．实验结果表明,对于测试时间比较短的情况,对理想模型进行探头热容补偿及时间补偿能够较大幅度地提高热导率的测量准确度,并且与hotdisk热物性分析仪的测量结果非常接近,探头四线电阻散热的影响是造成差距的主要原因．     

塑性变形条件下的接触热导率测试

利用激光热导仪和自制的夹具,通过测试接触副的总热扩散率和求解一维瞬态热传导方程,得到接触热导率与总热扩散率的函数关系,实现了在塑性变形条件下的接触热导测量。当压力增加到铝试样屈服强度的5.89倍时,硬度较小的铝试件变形率达到50%,接触热导率达到7.2 W/(cm2.K)。实验结果表明,接触热导率与压力之间呈幂指数关系变化,在试件发生屈服变形后,随压力增大,接触热导率的变化趋于平缓。通过对实验数据进行回归分析,得到了在接触副材料发生塑性变形条件下的接触热导率模型。     

激光脉冲法测量硬硅钙石绝热材料热扩散率

本文采用非线性参数估计方法来确定硬硅钙石型微孔硅酸钙绝热材料的热扩散率.首先将绝热材料夹在两个金属片之间制成夹层结构试样,采用激光脉冲法测量试样背面温升;然后通过理论温升曲线与实验测得的温升曲线的拟合,来估计绝热材料的热扩散率.采用非线性参数估计可同时估计出热扩散率、散热系数以及试样吸收的能量.通过实验确定出进行热扩散率测量的绝热材料最佳厚度为1.6～1.9mm;由试样厚度精度和接触热阻所引起的测量误差在5.8%以内.     

无损检测血液灌注率的常热流方法

建立了无损测量活体组织血液灌注率的皮肤表面常热流加热方法。基于 Pennes生物传热方程 ,得出体表温度响应与组织血液灌注率之间的计算关系式。研究了不同体表热流、血液灌注率下的组织温升 ,分析了体表接触热阻对估测血液灌注率的影响。该法中接触热阻的影响可通过在皮肤与热偶间采用高热导率油脂减少到可忽略的程度。该文方法与其他方法相比 ,简便易行精度高     

内置高导C/C材料的疏导式热防护结构防热效果

本文建立了内置高导C/C材料的疏导式热防护结构原理模型,通过实验的方法给出了高导C/C材料与耐热三维编织C/C材料间的接触热阻,并利用数值仿真针对影响结构热防护效果的若干关键参数进行了参数影响研究.研究结果表明:减小耐热层厚度是一种降低驻点温度的有效方法,但是必须同时考虑由此引起的强度问题;界面接触热阻对热防护效果影响很大,必须通过工艺处理降低界面热阻才能实现有效的热防护.     

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.     

界面热阻实验装置与碳纤维增强板胶接热阻研究

碳纤维增强板(CFRP)胶接结构是高精度固面反射器的重要组成部分,而热载荷是反射器在轨飞行的主要载荷,胶接部位的界面热阻对高精度固面反射器在轨运行状态的温度分布有重要影响.根据界面热阻测量原理,设计了一套可测量真空环境中不同温度下CFRP单片结构的热导率和胶接结构的界面热阻的实验装置.并且通过304不锈钢热导率的实验测量值与标准值的对比,验证了实验装置的准确性.通过对环氧树脂胶添加高热导材料,提高了它的热导率.实验中采用了3种添加剂:氮化硅(β-Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、石墨烯.实验结果表明,随着添加剂体积分数的增加,热导率也随之增大,进而可以强化胶接部位的传热,减小界面热阻.在其他条件一致的情况下,胶接件的界面热阻随温度的升高而减小.     

基于激光点热源非稳态传热模型测固体材料热物性参数

提出一种基于激光点热源非稳态传热模型测各向同性固体材料热物性参数的新方法.引入镜像热源理论修正绝热边界对测点温升的影响,建立数学模型,利用数值解法结合计算机编程计算材料导热系数和热扩散率,并研制了热物性测试系统.利用真空泵获得试样容器内的低真空环境,由激光发生器发射激光束加热试样一角,温度传感器测量试样上表面温度,通过...     

用平面热源过渡态平板法同时测定烟叶的λ、α和cp三种热物性

烟叶和烟丝的热物性是卷烟生产的重要基础数据，本论文介绍一种可同时测定烟叶和烟丝的导热系数λ、热扩散率α和比热容cp的平面势源过渡态平板法的测试原理、测试装置及用该方法测试的部分烟叶热物性数据，并初步对测试结果进行了定性讨论。