1、關(guān)于導(dǎo)熱系數(shù)的測定方法第一張，PPT共十二頁，創(chuàng)作于2022年6月導(dǎo)熱系數(shù)的測量方法導(dǎo)熱系數(shù)（又稱熱導(dǎo)率）是反映材料熱傳導(dǎo)性質(zhì)的物理量，表示材料導(dǎo)熱能力的大小。某種材料的導(dǎo)熱系數(shù)不僅與構(gòu)成材料的物質(zhì)種類密切相關(guān)，而且還與它的微觀結(jié)構(gòu)、溫度、壓力及雜質(zhì)含量有關(guān)。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程設(shè)計(jì)中，所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)都需要用實(shí)驗(yàn)的方法精確測定。第二張，PPT共十二頁，創(chuàng)作于2022年6月穩(wěn)態(tài)法 平板法 熱流計(jì)法非穩(wěn)態(tài)法 瞬態(tài)熱線法 瞬態(tài)平面熱源法 探針法 激光法 3法導(dǎo)熱系數(shù)的測量方法第三張，PPT共十二頁，創(chuàng)作于2022年6月穩(wěn)態(tài)法第四張，PPT共十二頁，創(chuàng)作于2022年6月球體法實(shí)驗(yàn)儀器 球壁導(dǎo)熱儀適用材

2、料 用于測定粉狀、顆粒狀、纖維狀干燥材料在不同填充密度下的導(dǎo)熱系數(shù)第五張，PPT共十二頁，創(chuàng)作于2022年6月圓球法測定絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)是以同心球壁穩(wěn)定導(dǎo)熱規(guī)律作為基礎(chǔ)。在球坐標(biāo)中，考慮到溫度僅隨半徑 r 而變，故是一維穩(wěn)定溫度場導(dǎo)熱。 實(shí)驗(yàn)時(shí)，在直徑為 d1 和 d2 的兩個(gè)同心圓球的圓殼之間均勻地填充被測材料（可為粉狀、粒狀或纖維狀），在內(nèi)球中則裝有球形電爐加熱器。當(dāng)加熱時(shí)間足夠長時(shí)，球壁導(dǎo)熱儀將達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)，內(nèi)外壁面溫度分別恒為 t1 和 t2 。根據(jù)這種狀態(tài)，可以推導(dǎo)出導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算公式。第六張，PPT共十二頁，創(chuàng)作于2022年6月根據(jù)傅立葉定理，經(jīng)過物體的熱流量有如下的關(guān)系： （

3、44-1）式中： Q 單位時(shí)間內(nèi)通過球面的熱流量，W ； 絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W/m ； dt/dr 溫度梯度，/m ； A 球面面積，A = 4r2，m2 。 對（44 -1）式進(jìn)行分離變量，并根據(jù)上述條件取定積分得 （44 - 2）第七張，PPT共十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 其中：r1、r2分別為內(nèi)球外半徑和外球內(nèi)半徑。積分得： （44-3） 其中：Q為球形電爐提供的熱量。只要測出該熱量，即可計(jì)算出所測隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)。 事實(shí)上，由于給出的是隔熱材料在平均溫度 tm =（t1+t2）/2時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)。因此，在實(shí)驗(yàn)中只要保持溫度場穩(wěn)定，測出球徑d1和d2 ，熱量Q以及內(nèi)外球面溫度即可計(jì)算

4、出平均溫度tm下隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)。改變 t1 和 t2 ，則可得到導(dǎo)熱系數(shù)與溫度關(guān)系的曲線。第八張，PPT共十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1.球壁導(dǎo)熱儀 實(shí)驗(yàn)裝置圖如44 1所示。主要部件是兩個(gè)銅制同心球殼1、2 ，球殼之間均勻填充被測隔熱材料，內(nèi)殼中裝有電熱絲繞成的球形電爐加熱器3 .2.熱電偶測溫系統(tǒng) 銅康銅熱電偶二支（測外殼壁溫度），鎳鉻鎳鋁熱電偶兩支（測內(nèi)殼壁溫度）；均焊接在殼壁上。通過轉(zhuǎn)換開關(guān)將熱電偶信號(hào)傳遞到電位差計(jì)，由電位差計(jì)檢測出內(nèi)外壁溫度。3.電加熱系統(tǒng) 外界電源通過穩(wěn)壓器后輸出穩(wěn)壓電源，經(jīng)調(diào)壓器供給球形電爐加熱器一個(gè)恒定的功率。用電流表和電壓表分別測量通過加熱器的電流和電壓

5、。第九張，PPT共十二頁，創(chuàng)作于2022年6月圖44-1 球壁導(dǎo)熱儀實(shí)驗(yàn)裝置 1.內(nèi)球殼 2.外球殼 3.電加熱器 4.熱電偶熱端 5.轉(zhuǎn)換開關(guān) 6.熱電偶冷端 7.電位差計(jì) 8.調(diào)壓器 9.電壓表 10.電流表 11.絕熱材料第十張，PPT共十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 1.將被測絕熱材料放置在烘箱中干燥，然后均勻地裝入球殼的夾層之中。 2.按圖44-1安裝儀器儀表并連接導(dǎo)線，注意確保球體嚴(yán)格同心。檢查連線無誤后通電，使測試儀溫度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)（約34小時(shí)）。 3.用溫度計(jì)測出熱電偶冷端的溫度t0。 4.每間隔510分鐘測定一組溫度數(shù)據(jù)（內(nèi)上、內(nèi)下、外上、外下）。讀數(shù)應(yīng)保證各相應(yīng)點(diǎn)的溫度不隨時(shí)間變化（實(shí)驗(yàn)中以電位差計(jì)顯示變化小于0.02 mv為準(zhǔn)），溫度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)再記錄。共測試3組，取其平均值。 5.測定并繪制絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)