试件形状对利用 IHCP 测算固体导热系数的影响

对试件形状对利用ＩＨＣＰ原理测算物体导热系数方法的影响进行研究．在不同形状试件的无因次瞬态温度分布特性、导热系数敏感度系数表达式及变化规律、物理和数学模型描述误差等方面进行了理论分析，为试件形状的选择提供了理论依据和指导原则．还利用实验对理论分析结果加以验证，并对实际测算中的关键环节进行探讨．结果表明，对导热性能迥然不同的二种材质（导热系数数量级为１０－１～１０Ｗ／（ｍ·Ｋ）的聚氨酯和不锈钢），利用球体试件测算ｋ值的精确度最高，其测算值最大误差εｍａｘ≤３．６０％；无限长圆柱次之，εｍａｘ＜４．２０％；无限大平板更次之，εｍａｘ＜５．４４％．

拓展导热逆问题原理对固体热扩散系数和比热的测算方法

本文研究了利用导热逆问题(IHCP)原理测算固体热扩散系数α和比热C_p的原理和方法。在最优化问题分析中,得到了α和C_p的无因次敏感度系数X_α^+和X_(C_p)^+的表达式,论证了X_α^+=-X_(C_p)^+,并揭示出它们的变化规律,为拓展IHCP方法的实施提供了理论依据。采用不锈钢或聚氨酯材质的球体或无限长圆柱试件的实验结果表明,即使测算时间r=6～1200秒,α值的测算最大偏差ε_(max)=1.97%～2.07%。但若在聚氨酯试件外壁面设置测点时,ε_(max)将高达22.09%。