金属氢化物导热系数测量

储氢材料是一类新的功能材料.研究它的导热性能,对于储氢材料使用时放氢所需的热源以及加热时间是十分重要的.通过稳态测量和非稳态测量理论分析,设计出相应的实验装置,探讨金属氢化物导热系数的测定.     

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。     

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。     

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。     

大温差测试条件下热防护材料高温导热系数试验方法

热防护材料高温导热系数是进行高超声速飞行器设计不可或缺的参数。通过热防护材料导热系数理论分析以及传统稳态法试验原理数学推导,说明了热防护材料导热系数物理本质。探讨了试验温差对热防护材料导热系数测试的重要性和传统稳态法在测试热防护材料高温导热系数时的技术局限性。基于热防护材料内部温度分层特征以及导热系数-温度非线性关系函数形式直接假设,提出并分析证明了两种适用于大温差测试条件的热防护材料高温导热系数试验方法。对热防护材料高温导热系数获取有重要的参考价值。     

一种智能化的准稳态法导热系数测量装置

在对准稳态法测量导热系数原理分析的基础上,研制了一套用准稳态法测量导热系数的智能化实验装置,此装置克服了以往准稳态法导热系数测量装置中存在的一些不足,同时开发了运行于Windows环境下的智能化测量软件。最后利用已知热物性数据的标准试样有机玻璃对装置进行了检验。实验结果表明,所研制的实验装置能够准确地测得一定范围内固体试样的导热系数。     

对非金属材料导热系数测量原理的修正

对稳态法测量原理进行了较深入的探讨,指出了用稳态法测定非金属材料导热系数的不足之处,并作了一定的修正,从而推出了计算导热系数的新公式。通过测定结果,验证了修正后的导热系数计算公式的正确性和合理性。     

基于热流法导热分析的木结构住宅墙体传热特性

为了准确计算木结构住宅墙体的导热系数及热阻值,基于热流法导热分析,研究木结构住宅墙体传热特性;通过有限单元法,分析木结构住宅墙体传热分布原理,研究基于稳态热流法的墙体传热特性,检测均匀厚度材料的平行等温界面,获取理想热传导性能;采用稳态热流导热系数测试仪,测试江苏省南京市某木结构住宅墙体组成部分及墙体不同部位的传热特性...     

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。     

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。     

空心玻璃微球热导率的测定

介绍了一种用探针法测定多功能材料空心玻璃微球热导率的方法。在自制的探针内设置加热电阻和测量热电偶，温度信号经８０３１单片机处理后送到４８６ＰＣ储存，通过曲线拟合计算求得热导率。     

土壤热工性能测试及应用分析

介绍了土壤导热系数在温度为稳态情况下的一种测量方法,通过对两种不同物性岩石导热系数的测量,确定了影响岩石导热系数的因素.减少了测试参量,简化了测试的准备工作和测试装置,是一种简易可行的、适用范围较广的、成本较低的导热系数测量方法,为地下工程设计和施工参数的确定提供了一种新的依据.     

二维稳态导热反问题的正则化解法

构造求解二维导热反问题的数值迭代解法,并以含内热源二维导热问题为背景,采用该迭代解法确定材料热传导系数。在每个迭代步中采用Tikhonov正则化方法克服反问题固有的不适定性。数值算例表明,该方法可行、有效,不仅适用于单介质热物性参数反演问题,而且适用于多介质热物性参数反演问题。     

碱熔锅非线性温度场及热应力分析

本文对高温设备——碱熔锅在稳定工况下的最主要的应力——热应力进行了分析计算。在高温下锅体材料铸铁呈现着非线性的物理、力学特性。作者根据资料数据和实验数据采用多项式逐步回归的方法,构成导热系数λ、热膨胀系数α与温度T的关系以及铸铁材料的本构方程,并用有限元法进行非线性稳态温度场的计算及材料非线性的应力计算。为改进碱熔锅的设计提供了可靠的依据。     

几何边界条件对导热系数测量值的影响

在用稳态法对不良导体导热系数测量的实验中，发现样品的几何边界条件对导热系数的测量值是有很大影响的，在工程学上一般认为当扁圆柱形样品的厚度小于半径的1／10时，这一影响就可忽略。但实验指出，可忽略的几何边界条件受样品本身的导热性制约。本研究可以对未知材料的导热性先给出粗略的判断，然后再确定适于实验的样品的几何边界条件，以提高测量的精确度。     

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。     

W9M03Cr4V材料的低温热导率测量

通过试验测定了W9M03Cr4V材料在80K-300K的低温热导率，冷却介质采用液氮，试验采用稳态法。并使用中国科学院理化技术研究所的“金属材料低温热导测试装置”。该试验数据精确度高。为高速钢刀具深冷处理的计算机模拟提供了必要的数据，同时填补了该材料低温参数的国内空白。     

基于最小热阻理论的混凝土导热系数计算模型

针对传统混凝土导热系数计算模型机械地按照混凝土组成来划分热流途径而导致计算结果偏大的问题,基于最小热阻理论,并考虑到混凝土中孔隙作用,对传统混凝土导热系数计算模型进行了改进.通过引入传热面积比例系数的方法,使混凝土中热流途径的划分不仅满足了混凝土组成的要求,而且满足了最小热阻理论.采用该模型分别计算了8种混凝土的导热系数,其计算结果与实测结果的误差率在-14.0%～+5.1%范围内,而Harmathy模型和Campbell-Allenand Throne模型的计算结果与实测结果误差率分别在4.9%～29.3%和11.0%～32.1%范围内.相比于传统的混凝土导热系数计算模型,基于最小热阻理论建立的混凝土导热系数计算模型精度有了较大的提高.     

模拟冲击破碎的MCA方法

可移动元胞自动机法（MCA）是继有限元法和边界单元法之后发展起来的一种新的建立在非连续介质力学基础上的离散数值计算方法。文章介绍了MCA方法的理论基础，并利用MCA模拟软件对冲击载荷作用下脆性块体材料的破坏进行了二维数值模拟，得到了材料的破坏变形过程、温度场、速度场和应力应变关系曲线。数值模拟结果与实际吻合较好，说明该计算方法可以有效地计算和模拟冲击破坏问题。