基于平面热源-热流计法确定墙体热阻的影响因素分析

通过试验验证了平面热源-热流计法测试墙体热阻的可行性,并利用ANSYS软件建立墙体二维传热模型,通过模拟计算研究了平面热源加热面积、墙体两侧温差、测点布置和双面加热对墙体热阻值的影响。研究结果表明:墙体冷热侧温差越大,达到稳定传热时间越长,导致热阻值误差更大,建议墙体两侧温差在20℃时进行热阻测试;加热面积从0.3 m×0.3 m增大到1.2 m×1.2 m,使得一维传热区大小从0.11 m增加到0.27 m,热阻值误差降低至0.5%;测试测点应布置在靠近水泥砂浆层的区域;双面加热测试热阻值误差比单面加热低2%。

瞬态平面热源法加厚探头的数值模拟研究

瞬态平面热源法(TPS)的理论假设限制了该方法的使用场景,为此该文研究了加厚探头的导热系数测量精度并提出热容修正模型。利用COMSOL Multiphysics软件建立5501型探头的三维模型和增加镍丝厚度形成的加厚探头模型,根据模拟得出的温度历史数据绘制探头温升曲线,结合无量纲时间函数,迭代拟合得出待测样品的导热系数,并探讨加热功率及加热时间对加厚探头测量精度的影响。结果表明:由加厚模型得出的导热系数相对误差显著增大;随着加热功率的提高,材料导热系数测量误差减小;热容修正模型在测量不同材料时的修正幅度,与探头比热容相对待测材料比热容的大小呈正相关;使用热容修正模型后探头测量导热系数的相对误差在1.5%以内。研究证明提出的加厚探头结构及修正模型能够满足TPS法对导热系数测量精度的要求,同时提高探头强度使其适应较为复杂的使用环境。

瞬态平面热源法检测自保温砌块导热系数的影响因素研究

瞬态平面热源法是一种快速测试材料导热系数的方法。国内外大量学者对测试设备、测试方法及原理等进行了广泛研究,为自保温砌块导热系数的快速检测和判定提供了新的思路,但在运用中发现,含水率、尺寸、厚度及平整度均会在不同程度上影响瞬态平面热源法检测导热系数。基于此,文章通过正交试验设计,并用单因素方差分析各组导热系数,以期在检测结果可靠的前提下缩短检测时间,提高检测效率,为相关工作者提供参考依据和技术支持。

基于瞬态平面热源法测定SiO_2气凝胶导热系数的试验

阐述基于瞬态平面热源法的Hot Disk热常数分析仪的测试原理,利用测试标准304不锈钢对仪器准确性及重复性进行了验证,同时研究了不同孔隙率SiO_2气凝胶的导热系数随温度和压力变化的特点。结果表明:Hot Disk热常数分析仪在测试SiO_2气凝胶导热系数方面具有优异的准确性和重复性;在相同的温度和压力下,SiO_2气凝胶的导热系数随着孔隙率增大而变小;当环境压力小于5×10~3 Pa时,导热系数随环境压力改变而变化不明显,当环境压力大于5×10~3 Pa,导热系数随环境压力升高而变化较大;当环境温度在100~500℃范围内,SiO_2气凝胶的导热系数随环境温度升高而略微变大,当环境温度继续升高时,导热系数随环境温度升高而迅速增大。

常功率平面热源法测试耐火材料热物性的研究

在对常功率平面热源法基本原理深入分析的基础上,根据其在第二类边界条件下半无限大物体一维导热的数学模型,研制一套低导热系数材料的热物性测量装置,并结合相关文献通过数值计算获得高斯误差补函数一次积分较为精确的解。设计的测试系统采用数据采集卡DUT5000,利用VB编程技术对温度进行实时采集及处理,测定8种耐火砖和陶瓷纤维的导热系数和导温系数。研究结果表明,本研究所设计的测试系统所得导热系数和导温系数与文献中的结果相对误差不超过6%,具有结构简单、操作方便、测试时间短、精度较高等特点。

平面热源法在北江石角段堤基渗漏分析中的应用

应用平面热源法分析江水位升降期北江石角段堤基内地下水实测温度场 ,以判断基岩中断层的位置、产状和渗透性 ,并认为断层为强透水通道 。

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。

平面热源法导热系数和热扩散率虚实结合实验教学平台

非稳态平面热源法导热系数和热扩散率虚实结合实验教学平台,包括实体装置和虚拟仿真系统两部分。实体装置利用非稳态平面热源法测定导热系数和热扩散率,采用触摸屏系统进行控制、数据采集和人机交互,可使学生认识客观现象,提高动手能力,强化实验技能。虚拟仿真实验系统与实体装置互补,并增加了试样空间温度场动态分布云图,可实现学生在线自主性实验研究。该虚实结合实验教学平台极大地提高了实验教学的质量和效率。

恒功率平面热源法智能热物理参数测试系统

本文介绍了一种采用恒功率平面热源法测试热物理参数的智能化系统。论述了系统测试原理和软硬件结构。该系统具有测量准确度高、自动化程度高和操作方便等特点。测试结果表明 ,导热系数和导温系数的测试误差均小于± 4%。

时间延迟对瞬态平面热源法测量热导率的影响

瞬态平面热源法测量热导率时,时间延迟会直接影响热导率测量的准确度。为了对这种影响程度进行评估,本文基于瞬态平面热源法探头表面平均温升理想模型提出了一种可实现时间补偿的改进温升模型,并利用Hot disk热物性分析仪数据采集系统搭载两个不同半径的探头对Pyroceram 9606标准材料在常温常压下的热导率进行了测量。测量结果表明,时间延迟对热导率测量的影响会随着测量参数选择的不同而发生不规律变化,短时间测量的情况相比长时间测量时受时间延迟的影响更加明显,对理想模型进行时间补偿能够较大幅度地提高热导率的测量准确度。

基于保护平面热源法的防隔热材料热物性测量

提出了一种可同时测量材料热导率、热扩散率并同步估计接触热阻影响的保护平面热源法.首先,建立了能够评估接触热阻影响的热传导模型;其次,设计并搭建了用于实验验证的热物性测量装置,其中的核心部件测温探头采用了附着于陶瓷基底的刻蚀双螺旋铂金属丝结构,可同时实现加热及测温;最后,利用此装置对2种标准材料在常温及1,200,℃下的热物性进行了测量.测量结果表明,由于该方法能同时考虑接触热阻的影响,热导率及热扩散率的测量误差可分别控制在5%及10%以内.因此,考虑实际存在的接触热阻可以提高热物性测量的准确度;接触热阻会受试样与探头接触紧密程度的影响,并最终对热物性测量准确度造成影响,良性接触是保证热物性高精度测量的关键.

平面热源法导热系数及热扩散率虚拟仿真实验开发

介绍了平面热源法导热系数及热扩散率测试虚拟仿真实验系统,该系统包括导热系数测量的虚拟仿真实验、误差分析及测试算法修正等多项功能。虚拟实验中可通过试样截面温度云图动画和测点温度曲线实时显示试样温升,使实验现象更生动直观。该系统将虚拟仿真实验引入实验教学中,与实体的实验台操作相结合,拓展了实验内容,增强了实验趣味性和研究性,能够充分调动学生学习的积极性,增强教学效果,同时也有助于节约实验室硬件建设成本。

瞬变平面热源法热导率测量的数值模拟

采用HOT DISK热物性分析仪通过瞬变平面热源(HOT DISK)分别对固体、液体或气体的热导率进行测量,固体材料选用不锈钢块(型号4278),流体材料选用去离子水。并利用ANSYS CFX仿真模拟软件对该测量过程进行数值模拟,将模拟得到的与实验测得的温升曲线进行对比,吻合度较好。结果表明:选用合适的探头和参数,HOT DISK热物性分析仪能准确测量固体的热导率;但是对于流体或气体,热导率的测量结果与真实值相比偏大,原因是测量过程中产生自然对流。

瞬态平面热源法热物理性能测量准确度和适用范围的标定——常温下标准Pyroceram 9606材料热物理性能测量

瞬态平面热源法作为一种非稳态热物理性能测试技术,其测量范围、测量准确度和试验参数的确定是正确评价和应用这种测试技术的前提条件。详细介绍了瞬态平面热源法的测量原理以及常温下的测量装置,描述了采用Pyroceram 9606热物理性能标准材料研究瞬态平面热源法在实际测试中各种试验参数对测量准确度的影响,并由此考察这种测试方法和测试装置的测量准确度。

基于瞬态平面热源法的磷酸镁水泥石导热系数研究

以重烧氧化镁、磷酸二氢钾、硼砂以及粉煤灰为原料制备磷酸镁水泥,通过瞬态平面热源法(Transient Plane Source Method,TPS)对磷酸镁水泥石的导热系数进行研究。结果表明:随着镁磷比M/P的增大,磷酸镁水泥石的导热系数相应增大;水胶比越高,磷酸镁水泥石的导热系数越低;掺入粉煤灰可以较大幅度降低磷酸镁水泥石的导热系数;养护龄期对磷酸镁水泥石导热系数的影响微弱。

基于瞬变平面热源法的纤维热导率测试

为解决单纤维热导率不易直接测试的难题,基于两相复合介质串并联等效热导率物理模型,采用瞬变平面热源法对环氧树脂-纤维复合体系进行测试,并计算出单纤维轴向和径向的热导率。结果表明,采用该方法可获得纤维热导率,且纤维轴向的热导率要明显大于纤维径向的热导率,验证了纤维热学性能的各向异性。复合体系中两相材料的热导率差异、纤维所占体积比及物理模型、仪器的加热功率、测试时间的设定等对纤维热导率结果影响显著。当纤维和树脂的热导率差异较大时,采用并联模型计算较为准确,且随着体积含量的增加,纤维热导率增加,直到平衡。随加热功率和测试时间的增大,复合体系的热导率增大。

平面热源法瞬态测量材料热物性的研究

简述了平面热源法瞬态测量材料热物理性质的基本原理,分析了快速法、脉冲法测量存在的问题。在此基础上,研究了材料热物性瞬态自动测量技术。测量实践表明:瞬态自动测量仪测量准确可靠,与用防护热板法测量的结果也符合得很好。

阶跃式平面热源法在测量非织造布热物性参数上的应用

针对非织造布的特点,选择了阶跃式平面热源法对非织造布样品进行导热系数和热扩散率的测量.通过对试验结果的检验,证实了非织造布可以用阶跃式平面热源法测量导热系数和热扩散率.此外,针对测量结果的稳定性的分析,说明测量方法的设计对测量精度会有直接影响.

编制《建筑用材料导热系数和热扩散系数瞬态平面热源测试法》的试验及验证

介绍《建筑用材料导热系数和热扩散系数平面热源测试法》编制过程中的测试原理和试验方法的验证工作。对比试验表明,验证该标准中规定的瞬态平面热源法具有很好的可行性、准确性、重复性和与现行相关方法标准的协调一致性。

瞬态平面热源法测试材料热导率的影响因素分析

保温隔热材料的热导率是反映材料热工性能的参数,是鉴别材料保温性能优良的主要标志。通过试验分析了含水率、样品厚度、不同的测试环境(温度、湿度)等因素对瞬态平面热源法测试材料热导率的影响,为制定瞬态平面热源技术测试材料热导率的评价指标提供参考依据。