基于非稳态导热乘积法的松散煤体导温系数测温系统的设计

文章介绍了一种基于非稳态导热乘积法的松散煤体导温系数测试方法,设计了松散煤体导温系数测试系统,介绍了该系统的工作原理、组成结构、处理软件的设计。最后对系统进行了误差分析。该系统实现了计算机自动采集和处理数据,解决了实验装置热流损失对测量误差影响过大的问题,满足了测试要求。

基于多维非稳态导热乘积法的粮粒热物性测定

采用恒温箱结合黄铜短圆柱试样盒形成恒温边界,保证在被测试样中形成多维度热流。运用非稳态导热乘积法结合参数估计法对粮食颗粒导热系数、比热容等进行反演计算。同时考虑在恒温箱上开孔影响恒温箱效果,以及增加试验操作难度,系统采用ZigBee无线数据采集模块实现信号采集与传输。通过对玉米颗粒及稻谷的热物性参数灵敏度分析,发现比热容灵敏度系数较低,针对此,测算系统首先估算出热导率和热扩散率,再对比热容估计结果进行修正。建立试验测试装置,对包括皖稻121在内的4种粮食进行热物性测算,结果与相关文献吻合,同时利用皖稻121的热物性测算结果,理论计算和数值仿真监测点温升随时间变化情况,结果表明,理论计算温升变化趋势与实测温升较为一致,进一步验证了参数估计值的准确性与可靠性。

非稳态导热乘积法测量煤体热物性的不确定度分析

为解决现有技术在测试多孔介质材料的热物性参数时由于加热热源存在热阻值或对被测试样加热不均匀从而导致测试结果精度不高的问题,在基于无量纲温度场乘积法的思路下采用非稳态导热乘积法测松散煤体的热物性参数,再根据测试系统采集的实验数据分布并结合GUM(测量不确定度表示与指南)中标准不确定度的A类和B类不确定度分析、合成标准不确定度及扩展不确定度该4种不确定度,对松散煤的热扩散率测试系统进行不确定度分析。研究表明:煤样热扩散率的合成不确定度值为1%,其扩展不确定值为2.01%,各种煤样热物性的测量结果与相关文献的相对偏差在5%以内,最大相对偏差为4.09%。由此验证了该测试方法的稳定性和可行性,有效拓展了松散煤体的热物性测量方法,并避免加热热源存在热阻损耗及对被测试样加热不均匀性等问题。