基于激光热成像的薄膜面向导热系数测试方法

提出一种基于激光热成像的薄膜面向导热系数测试方法。仿真论证了激光加热相较于常规电加热方案的热损失差异;分析了激光加热功率、表面换热系数、测温模型增益系数等关键参数标定问题,并设计了相应的方案。基于15个不同材料或厚度的薄膜和薄片样品进行了实验,测试结果和参考值相对偏差均<6%,其中导热系数<3 W/(m·K)的样品测试误差显著优于常规方法,这表明该方法可有效改善热流环路积分法对低导热薄膜的测试精度。

稳态法导热系数测量实验及数据处理方法的研究

分析了目前在测量导热系数中两种测量散热速率方法的不足和存在的问题,提出了可有效减小测量误差的新方法,即“等温绝热法”;同时利用Excel图表对测量散热速率的数据进行二次曲线拟合,再对所得到的二次函数进行求导,得到稳态时的温度变化率dθ/d t的值。与原来取温度下降包含稳态温度θ2时,Δt=30 s的温度平均变化率相比,温度变化率测量更准确。利用“等温绝热法”测量散热速率,得到的丁苯橡胶样品和PVC塑料样品的导热系数相对误差分别为-1.96%和0.95%,有效减少了测量误差。

基于积分球反射法的面辐射源发射率分布测量研究

发射率分布测量是评价大口径辐射源辐射均匀性的重要基础,但目前针对相关参数的研究较为匮乏。基于全半球激光积分反射方案,设计搭建了基于积分球反射法的红外辐射源发射率分布特征测量系统;开展了测量系统的性能研究,评价了激光光源子系统的稳定性,并在3 W的激光器功率下开展了面辐射源发射率分布特征测量实验。结果表明:建立的测量系统的稳定性良好,以标准金板表面为研究对象,多次测量结果的重复性为0.30%;开展了碳基面辐射源发射率分布实验测量,获得面辐射源发射率的分布云图,发射率的均匀性为98.1%。

基于流动法的Picker型比热容测量系统研究

为了研究稀溶液的表观摩尔热容,研制了一套Picker型流动法比热容测量系统,采用对称的双管路结构,以水作为参考流体,通过进样前后2次调节测温电桥平衡的过程,直接得到待测流体与参考流体的比热容比值。实验系统的温度测量范围为278~343 K,压力为常压。使用氯化钠(NaCl)溶液对系统进行验证实验,结果与文献值平均相对偏差均在1%以内,表明实验系统具有良好的稳定性及准确性。

气相色谱法测量天然气热值的不确定度评定

根据天然气能量计量的研究现状和应用需求,提出了一种天然气发热量测量方法。该方法采用气相色谱仪测量天然气高位发热量,使用不同热值的标准气体对气相色谱仪进行标定,验证了标准物质的一致性及仪器的测量能力。对天然气发热量的测量结果进行不确定度评定,结果表明:在线气相色谱仪的扩展相对不确定度在0.15%~0.30%范围内。

利用瞬态热线法测量固体导热系数

在利用瞬态热丝法测量固体与流体导热系数方法研究的基础上,对固体的导热系数进行了计算,提出了既有理论意义又包含了测量参数、既严格又简便的新表达式;分析与定量计算了模型误差、截断误差、热阻误差、热容忽视误差及测量系统的合成误差;并指出了减小误差的措施。在实验研究中,建立了试件测试台和自动化参数采集与数据处理的计算机测控系统。测量结果表明,所测得的3种固体材料的导热系数值与文献参照值相差约5%。具有一定的实用价值。

热管传热性能的评价方法及其测试装置

热管是一种利用工质相变进行热量传递的高效传热元件。文中介绍了一种等效的评价热管传热性能的方法即管内等效对流换热系数法。此外 ,还介绍了等效对流换热系数法测量装置。利用该装置还可研究不同的充液率、不同成分的工质以及倾角对热管传热性能的影响 。

空气焓值法制冷量测量的两种不确定度评定方法

空气焓值法测量空调器制冷量是一种常用方法。由于计算公式复杂，测量不确定度的评定方法及相应的数学模型可以存在多种形式。根据空气焓值法测量制冷量的计算方法，建立了两种不确定度的数学分析模型，即用中间过程量表征的制冷量评定方法和用直接测试量表征的制冷量评定方法评定其测量不确定度，并结合lO次独立测量的数据，得到两种不确定度评定方法的计算结果，解析其差异所在。

用综合测量方法设计固体导热系数测试实验台

针对固体材料导热系数测量的需要,合理设计了稳态球体法导热系数测试实验装置;在手动测量的基础上,增设了数字仪表测量系统和计算机检测系统;利用KINGVIEW6.5开发了实验运行监测画面;采取了提高测温精度的有效措施。与传统测量方式相比,实验装置简单可靠,实验模型直观准确,测量方法精确灵活,完全满足科研测试和教学实验的要求。

材料热物理性能非稳态测量方法综述

非稳态法具有快速、准确的特点,一次测量可同时得到热导率、热扩散率和热容等多个热物性参数,测试范围可覆盖多种材料和较宽的热参数区间。阐述了目前国际上主要的六种非稳态测量方法及特点、测量原理及理论模型公式。

热通量传感器在爆炸场热辐射测试中的应用

利用一种热通量传感器(HFM)测试系统研究了爆炸场的热辐射效应,测试了质量为27kg的固液复合含铝炸药、固体复合含铝炸药、燃料空气炸药以及TNT4种炸药的爆炸场热效应,得到了相应的热通量动态曲线。依据云爆药剂的爆炸特性,分析了爆炸场的热效应以及热毁伤效应。结果表明,通过HFM可以获得明显的爆炸场热通量信号以及HFM的温升信号。爆炸场的热效应是爆炸火球的热辐射以及冲击波后热对流的综合作用。根据热剂量毁伤准则,燃料空气炸药的热毁伤能力是TNT药的2.08倍。

非稳态平面热源法同时测量材料的导热系数和热扩散率

介绍了非稳态平面热源法的测量原理、传热数学模型及温度响应公式,建立了相应的实验装置并进行实际测量。研究结果表明,只需测量试样内某一点的温度变化就可同时得到材料的导热系数和热扩散率以及体积热容等热物性参数。

反复荷载作用下预应力CFRP筋HPC梁的力学响应

对于预应力碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced composite,CFRP)筋高性能混凝土(High per-formance concrete,HPC)梁,建立了预应力CFRP筋的组合壳单元模型和GFRP筋的分层壳单元模型,结合相关准则研究了预应力CFRP筋HPC梁的几何非线性和材料非线性,分析了反复荷载作用下HPC梁的非线性力学响应。结果表明,单调荷载作用下预应力CFRP筋HPC梁的跨中挠度和CFRP筋应变的计算结果与试验数据均吻合良好,证明了所提出单元的有效性和研制程序的正确性;反复荷载作用下预应力CFRP筋HPC梁的受拉区配筋种类对HPC梁的力学响应具有显著影响,且梁体破坏时CFRP筋和GFRP筋均未达到相应的极限强度,所得结论供HPC梁设计参考。

利用红外热成像技术测算碳纤维材料的热扩散系数

利用红外热成像技术测算了5种碳纤维材料的热扩散系数,并分析了影响测量准确度的因素。结果表明,利用红外热成像技术可以方便、快速地测算出碳纤维材料的导热性能参数值,从而为这类材料导热参数的测算提供了一种新颖、可行的方法。

热带法测量材料导热系数的实验研究

根据瞬态热带法的基本原理,建立了测量非导电固体材料以及松散材料导热系数的实验装置,采用热电偶直接测量热带的温度变化,整个测量系统更加方便实用、易于实现。对一批试样进行的测试结果表明,本测量装置具有较好的重复性和准确性,可应用于相关的科研部门和工业部门。

基于共生生物搜索算法的汽轮机最优初压研究

为了找到汽轮机在不同负荷下的最优初压,利用改进的共生生物搜索(FSOS)算法和极限学习机(ELM)建立热耗率预测模型,并与BP神经网络、共生生物搜索(SOS)算法优化ELM和FSOS算法优化支持向量机(SVM)等进行了比较。然后,在该模型的基础上用FSOS算法对主蒸汽压力和主蒸汽流量进行优化,使其在各负荷下的热耗率最低。最后,通过优化后的主蒸汽压力拟合出一条最优初压曲线,并与厂家设计的滑压运行曲线进行对比。结果表明:按照最优初压曲线运行,热耗率平均下降约58. 51 k J·(k W·h)^(-1),提高了机组能量的转换效率,对汽轮机经济运行有着显著的效果。

4种不同水源的水三相点容器的比对

为了研究水源对水三相点温度的影响,采用4种不同的水源并按照相同的制作工艺研制高质量的水三相点容器。同时,将这些容器进行了比对实验。比对结果表明:这些不同水源的水三相点容器复现的水三相点值在±0.02 mK范围内一致。故推断出水源对水三相点温度的影响很小。

激光闪光法测量材料热扩散率标准装置的研制

介绍了材料热扩散率测量标准装置的研制和实验方法,采用参考样品进行了比对,其测量扩展不确定度优于5%.

热计量仪表的误差分析

本文对热计量仪表中采用的热量计算方法进行了分析 ,提出了计算热计量仪表整体热计量误差的方法 ,并对热计量仪表的标定方法进行了分析比较。同时分析了热分配表的特点。

热量表动态计量误差的研究

本文分析了热量表计量热量的原理,指出利用欧洲热量表标准EN1434及国际法制计量组织的国际建议OIMLR75-1中规定的两种方法计算系统散热量的不足,根据笔者推出的供热系统流量发生阶跃变化后其过渡过程中散热器散热量与时间的函数关系,分析了在流量发生阶跃时过渡过程中热量表计量热量的误差及其变化规律,并提出了改进方法。