定義
導熱系數: 單位時(shí)間內在單位溫度梯度下沿熱流方向通過(guò)材料單位面積傳遞的熱量。單位為瓦每米開(kāi)爾文[W/(m·K)] 。
用沿試樣長(cháng)度方向埋設在試樣中的線(xiàn)狀電導體(熱線(xiàn))進(jìn)行局部加熱,熱線(xiàn)載有已知恒定功率的電流,即在時(shí)間上和試樣長(cháng)度方向上功率不變。從熱線(xiàn)的功率和接通電流加熱后已知兩個(gè)時(shí)間間隔的溫度可以計算導熱系數,此溫升與時(shí)間的函數就是被測試樣的導熱系數。
適用于各種工業(yè)材料、橡膠輪胎,建筑材料、耐火材料、工藝材料、陶瓷材料、食品等。
1、試樣準備
試樣長(cháng)×寬為300mm x 300mm,試樣厚度在25mm。試樣放入中心樣品槽內。
2、儀器參數的設置
按照所需要求對控制器進(jìn)行相應的設置。
3、數據計算
任何物體的熱量傳遞都有三種形式:熱傳導、熱輻射、熱對流。不同溫度流體的各部分流體之間,由于發(fā)生相對運動(dòng)產(chǎn)生熱傳遞稱(chēng)為熱對流。物質(zhì)的微觀(guān)粒子的運動(dòng)以光的形式輻射能量,稱(chēng)成為輻射。
在溫度不平衡條件下,物體內存在溫差,熱能分布不均勻,在物體內部沒(méi)有宏觀(guān)位移的情下,熱量從高溫向低溫部分傳遞,不同溫度物體的互相接觸時(shí),同樣存在沒(méi)有物質(zhì)轉移而存在熱量傳遞現象,這種借助于物質(zhì)微觀(guān)粒子的無(wú)序運動(dòng)的熱傳遞現象稱(chēng)為熱傳導,又稱(chēng)為熱擴散。
根據傳熱學(xué)理論,垂直于無(wú)限大平板方向的熱流量,沿厚度d方向與平板面側的溫度差、平板面積成正比,與平板厚度成反比。
t1 – t2
Q = λS --------------------- (1)
d
式中,Q—垂直于平板方向傳遞的熱量,稱(chēng)為熱流量;t1-t2 平板兩面的溫度差;d—平板厚度;S為平板面積。λ—為比例系數,稱(chēng)為導熱系數。所以導熱系數的方程如下所示:
d
λ = Q ----------------- (2)
t1 - t2
上式就是導熱系數的運算方程。如果用用功率P表示,P=kQ,k是系數,如果P單位為W(瓦),長(cháng)度單位用m,溫度單位用K(℃),則導熱系數單位為W/(mK)。導熱系數方程變?yōu)椋?/p>
W* d
λ = ------------------- (3)
S*( t1 – t2)
式(3)就是測量的導熱系數方程。