稳态法测量不良导体的导热系数_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
稳态法测量不良导体的导热系数
阅读已结束，下载本文需要
想免费下载更多文档？
定制HR最喜欢的简历
下载文档到电脑，同时保存到云知识，更方便管理
还剩3页未读，继续阅读
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢不良导体热导率的测量实验为什么算出来的值比理论值大一倍?_百度知道
不良导体热导率的测量实验为什么算出来的值比理论值大一倍?
我有更好的答案
热导率应该还受温度、压强等因素的影响
为您推荐：
其他类似问题
换一换
回答问题，赢新手礼包
个人、企业类
违法有害信息,请在下方选择后提交
色情、暴力
我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。稳态法和动态法测量不良导体热导率的基本原理及方法有何不同_百度知道
稳态法和动态法测量不良导体热导率的基本原理及方法有何不同
　　先说基本原理：　　（1） 稳态法热导率测量原理是在被测试样所关心的热导率方向上形成一个稳定的温度差，然后测量这两个温度点之间的距离、温度差和热流密度，最终计算出这此平均温度（两个温度值取平均）下的等效热导率。稳态法主要包括保护热板法和热流计法。　　（2） 动态热导率测量原理是在被测试样整体达到温度均匀和恒定后，在试样加载一个微小的温度扰动，通过检测此温度扰动波形，可以直接计算出被测试样在此恒定温度下的热导率。动态法主要包括热线法、热带法、热盘法和激光脉冲法也算动态法。　　由此可见，原理上的不同点是：稳态法时试样内有稳定的一维热流场，所以稳态法测量的热导率具有明显的方向性，热导率方向与热流方向相同。而动态法则是则没有方向性，测量的是整个试样整体的平均热导率，所以动态法适合测量均质材料。当然，激光脉冲法是个特例，只能测量方向向性热扩散率，然后根据密度和比热容算出测试方向上的热导率。　　测试方法：　　（1）稳态法测试方法核心就是要实现稳态法测试原理模型的各种边界条件。尽管稳态法热导率测量计算公式简单，但边界条件的实现要达到很高的要求，比如绝热边界条件的实现等，所以稳态法测试设备比较庞大，不太适合小尺寸试样测试。　　（2）动态法则相反，测试模型对边界条件没有太多的要求，只要试样尺寸足够大，试样测试前的温度恒定就可以，所以动态法热导率测试设备一般都相对比较简单。但动态法的测试数据方法一般都比较复杂，甚至要进行复杂的数学公式进行各种修正。
采纳率：86%
为您推荐：
其他类似问题
不良导体的相关知识
换一换
回答问题，赢新手礼包
个人、企业类
违法有害信息,请在下方选择后提交
色情、暴力
我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。您所在位置： &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
B2不良导体热传导率的测量(准稳态法)实验报告.docx 20页
本文档一共被下载：
次 ,您可全文免费在线阅读后下载本文档。
下载提示
1.本站不保证该用户上传的文档完整性，不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
2.该文档所得收入(下载+内容+预览三)归上传者、原创者。
3.登录后可充值，立即自动返金币，充值渠道很便利
B2不良导体热传导率的测量(准稳态法)实验报告
你可能关注的文档：
··········
··········
预习操作记录实验报告总评成绩《大学物理实验(II)》课程实验数据记录学院： 物理学院专业：光电信息科学与工程年级：15实验人姓名(学号)：李法翰（） 日期： 2016年 12月 20日 星期二上午[
] 下午[ √ ] 晚上[
]室温：24℃相对湿度：46%实验B2不良导体热传导率的测量（准稳态法）【实验目的】了解准稳态法测量导热系数和比热的原理.学习热电偶测量温度的原理和使用方法.用准稳态法测量不良导体的导热系数和比热.[ 原理概述 ]热传导是热传递三种基本方式之一。导热系数定义为单位温度梯度下每单位时间内由单位面积传递的热量，单位为W / (m? K)。它表征物体导热能力的大小。比热是单位质量物质的热容量。单位质量的某种物质，在温度升高（或降低）1 度时所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热,单位为J/（kg·K）。测量导热系数和比热通常都用稳态法，使用稳态法要求温度和热流量均要稳定，但在实际操作中要实现这样的条件比较困难，因而会导致测量的重复性、稳定性、一致性较差，误差也较大。为了克服稳态法测量的这些弊端，本实验使用了一种新的测量方法——准稳态法，使用准稳态法只要求温差恒定和温升速率恒定，而不必通过长时间的加热达到稳态，就可以通过简单的计算得到导热系数和比热。准稳态法测量原理考虑如图1 所示的一维无限大导热模型：一无限大不良导体平板厚度为２R，初始温度为t0，现在平板两侧同时施加均匀的指向中心面的热流密度qc，则平板各处的温度t(x,???)将随加热时间??而变化。以试样中心为坐标原点，上述模型的数学描述可表达如下：式中a ??λ?ρc，λ为材料的导热系数，ρ为材料的密度，c 为材料的比热。可以给出此方程的解为：考察t(x,τ?)的解析式（2）可以看到，随加热时间的增加，样品各处的温度将发生变化，而且我们注意到式中的级数求和项由于指数衰减的原因，会随加热时间的增加而逐渐变小，直至所占份额可以忽略不计。定量分析表明，当以后，上述级数求和项可以忽略。这时式（2）可简写成：这时，在试件中心处有x ??0，因而有：在试件加热面处有x ??R，因而有：由式（4）和（5）可见，当加热时间满足条件时，在试件中心面和加热面处温度和加热时间成线性关系，温升速率都为此值是一个和材料导热性能和实验条件有关的常数，此时加热面和中心面间的温度差为：由式（6）可以看出，此时加热面和中心面间的温度差⊿t和加热时间?没有直接关系，保持恒定。系统各处的温度和时间呈线性关系，温升速率也相同，我们称此种状态为准稳态。当系统达到准稳态时，由式（6）得到根据式（7），只要测量进入准稳态后加热面和中心面间的温度差⊿t，并由实验条件确定相关参量qc和R ，则可以得到待测材料的导热系数λ。另外在进入准稳态后，由比热的定义和能量守恒关系，可以得到下列关系式：比热为：式中为准稳态条件下试件中心面的温升速率（进入准稳态后各点的温升速率是相同的）。由以上分析可得：只要在上述模型中测量出系统进入准稳态后加热面和中心面间的温度差和中心面的温升速率，即可由式（7）和式（9）得到待测材料的导热系数和比热。热电偶温度传感器：热热电偶结构简单，具有较高的测量准确度，测温范围为－50～1600°C，在温度测量中应用极为广泛。由A、B 两种不同的导体两端相互紧密的连接在一起，组成一个闭合回路，如图2（a）所示。当两接点温度不等（T&T0）时，回路中就会产生电动势，从而形成电流，这一现象称为热电效应，回路中产生的电动势称为热电势。理论分析和实践证明热电偶的如下基本定律：热电偶的热电势仅取决于热电偶的材料和两个接点的温度，而与温度沿热电极的分布以及热电极的尺寸与形状无关（热电极的材质要求均匀）。在A、B 材料组成的热电偶回路中接入第三导体C，只要引入的第三导体两端温度相同，则对回路的总热电势没有影响。在实际测温过程中，需要在回路中接入导线和测量仪表，相当于接入第三导体，常采用图2（b）或2（c）的接法。热电偶的输出电压与温度并非线性关系。对于常用的热电偶，其热电势与温度的关系由热电偶特性分度表给出。测量时，若冷端温度为0℃，由测得的电压，通过对应分度表，即可查得所测的温度。若冷端温度不为零度，则通过一定的修正，也可得到温度值。在智能式测量仪表中，将有关参数输入计算程序，则可将测得的热电势直接转换为温度显示。实验测量方法测量仪器必须尽可能满足理论模型。而模型中的无限大平板条件通常是无法满足的，实验中总是要用有限尺寸的试件来代替。但实验表明：当试件的横向尺寸大于厚度的六倍以上时，可以认为传热方向只在试件的厚度方向进行。为了精确地确定加热面的热流密度q c，利用超薄型加热器作为热源，其加热功率在整个加热面上均匀并可精确控制，加热器本身的热容可忽略不计。为了在加热器两
正在加载中，请稍后...}