| 词条 | 导温系数 |
| 释义 | § 概述 导温系数又名“热扩散系数”表征物料被加热或冷却时, 其内部各处温度均匀一致的能力。以物体受热升温的情况为例来分析。在物体受热升温的非稳态导热过程中，进入物体的热量沿途不断地被吸收而使当地温度升高，在此过程持续到物体内部各点温度全部扯平为止。由热扩散率的定义α=λ/ρc 可知： （1） 物体的导热系数λ越大，在相同的温度梯度下可以传导更多的热量。 （2） 分母ρc是单位体积的物体温度升高1℃所需的热量。ρc 越小，温度升高1℃所吸收的热量越小，可以剩下更多热量继续向物体内部传递，能使物体各点的温度更快地随界面温度的升高而升高。 热扩散率α是λ与1/ρc两个因子的结合。α越大，表示物体内部温度扯平的能力越大，因此而有热扩散率的名称。这种物理上的意义还可以从另一个角度来加以说明，即从温度的角度看，α越大，材料中温度变化传播的越迅速。可见α也是材料传播温度变化能力大小的指标，因而有导温系数之称。 物料的导温系数等热物性参数是对特定热过程进行基础研究、分析计算和工程设计的关键参数。 § 测量方法及原理 圆柱体瞬态热流法 将初始温度(T_0)均匀的试样，迅速置于一温度较高的恒温(T_b)湍流环境中。根据试样新温度(T)随时间(t)的变化规律，确定试样物料的导温系数α(m^2／s)。 由于试样管长径比较大，故其导热过程可按无限长圆柱的径向非稳态导热过程处理，其导热微分方程如下： ∂T/∂t=α（(∂^2 T)/(∂t^2 )+1/r ∂T/∂r ） （6） 定解条件 IC：t=0，T=T_0，BC：r=0，∂T/∂t=0，r=r_0，T=T_b。 用分离变量法求解方程(1)，并代入定解条件可得特解，其特解为含有贝塞尔函数的无穷级数解 (T-T_b)/(T_(0-) T_b )=∑_(n=1)^∞▒2/(μ_n J_1 (μ_n ) ) J_0 (μ_n r/r_0 ) e^(-μ_(n^2 ) F_0 ) (7) 当傅里叶准数时间F_0=(α∙t)/(r_0^2 )>0.2时，方程(2)，收敛极为迅速，故可取上述级数解的第1项(n=1)即可满足要求。当毕渥特准数Bi>100时，μ_1趋于一常数。将方程(2)两边取对数并整理得 ln〖（T_b-T）〗=A∙t+C （8） 方程(3)为一线性方程，式中A= (-μ_1^2 α)/r^2 ，C为常数。 用对数温差即ln〖（T_b-T）〗对时间t作图或用最小二乘法线性回归得到斜率A，则物料的导温系数可由下式获得： α=-A〖（r_0/μ_1 ）〗^2 （9） 测试选择在正规状况阶段进行。方程(3)和(4)是测定导温系数的主要依据，式中r_0=0.01m为薄壁铜管内半径，μ_1=2.4048。 |
| 随便看 |
百科全书收录594082条中文百科知识，基本涵盖了大多数领域的百科知识，是一部内容开放、自由的电子版百科全书。