利用“平板导热仪”测定热绝缘材料导温系数α的探讨.pdf

文档介绍：
。
第
卷第
期工程热物理学报
,

,
立年月
利用“平板导热仪”测定热绝缘材料
导温系数
的探讨
王补宣任泽霏

清华大学热能工程系
一‘一“一
一摘要
本文对平板导热仪在建立稳定热工况后, 由于调整热功率所引起的过渡过程进行了理论

分析讨论了电加热器热容量对平板试材温度分布的影响据此, 探讨了在平板导热仪上测

定热绝缘材料导温系数的方法与技术, 为扩大现有平板导热仪的功能开辟新的途径
一、前言
导热系数和导温系数是材料的重要热物理性质
材料热性质的现代理论, 对于了解

热传导过程的机理是有帮助的但是由子理论还不够完善旧, 材料的热物理性质基本上

依靠实验测定
测定材料导热系数和导温系数的方法, 已有许多论述〔卜
, 原则上可以分为两大类
稳

定法与不稳定法不稳定法有可能同时测定导热系数和导温系数, 并且测试时间短, 因而
可用以确定湿材料的热物性阎
稳定法只能测干材料的导热系数, 它的优点是测试结果
准确度高, 因而目前不少板导热仪, 例如
美

国材科初会标准
,
,
一
苏联画家标准
。万一
。,
一
我们从多仓年代初开始试制稳定法的平板导热仪
平板导热仪自前已在全国范围内

推广应用本文从理论上分析了平板导热仪在建立起稳定热工况后, 由于调整热功率引
起的过渡过程的温度分布, 探讨利用平板导热仪测定热绝缘材料的导温系数, 以便扩大平
板导热仪的功能
二、平板导热仪热功率调整后过渡过程的分析
沿无限大平板的厚度方向建立起一维稳定温度场时, 在导热系数为常数的情况下, 其

温度分布是直线
这时, 平板两侧的热流稳定, 并且在数值上相等当一侧的热功率突然
调整行
后, 该侧的壁面温度将立即发生变化, 经过一段时间
, 另一侧的壁面温度

才发生可察觉的变化广所代表的时间, 叫做温度响应的滞后时间
、
原则上, 调整热功率可以有两种途径
改变加热电炉即平板试材热面热功率
或者

改变冷却水流量, 以改变平板试材冷面的热功率实际上, 由于热绝缘试材的导热热阻

本文曾于
年
月在桂林召开的全国第三届工程热物理学术会议上宣读, 已充实了有关电加热器热容量影
。
响的理论分析
王补宣等
利用“平板导热仪”测定热绝缘材料导温系数
的探讨
远大于冷却水一侧的放热热阻, 调节冷却水流量并不能使壁面温度发生显著的变化, 侧量

平板试材冷面温度与,
随时间变动的准确度不高有效的做法是改变加热电炉的热功
率, 参看图
, 热功率调整前, 若平板的一维温度分布为直线,
热流将沿途不变, 或
甲
又七竺二三
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,
占
从某个时间开始, 取作
一
, 把热面的热流突然改变为
的、,
则由此产生的平板不稳定温度场应遵守常物性的下列微分方
程

,
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