文档介绍：
,
第
卷第
期工程热物理学报
,
年
月
, 扛
利用双平板导热仪测定导温系数
的测试技术和误差分析
王补宣任泽霜方肇洪
清华大学
摘要
本文对双平板导热仪中的过渡过程, 按试样冷表面为第三类边界条件时, 用有限差分方法
求解了试样中的瞬变温度场在温度场的分析解〔”和差分解的基础上, 拟订了在双平板导热
仪上测定不良导热材料导温系数的方法, 并作了细致的测试误差分析
文中还报道了对玻璃
和加气混凝土的测试结果
一、
舀
前文板导热仪中由于运行功率的调整而从某一个稳定工况向另一个稳定工况
过渡时, 得到了平板试材中瞬态温度分布的分析解, 提出了利用双平板导热仪测定热绝缘
材料导温系数的方法基础
但在分析中, 对试材冷表面给出第一类边界条件, 并假定冷表
面的温度保持不变
这对于平板导热仪从某一稳定工况突然减小热功率所引起的过渡过
程的初始一段时间来说, 当然是正确的
然而, 前文山也已指出, 随着时间的推移, 试样冷
、
表面温度会逐渐降低进一步趋近于冷却水的温度
本文将报道针对冷表面为第三类边界条件的定解问题所进行的数值解, 分析冷表面
温度的变化对平板试材瞬态温度分布的影响并根据所提出的分析解川和数值解, 对具
体测试导温系数的方法和测试结果的可能误差作了深人的分析
二、考虑冷表面为第三类边界条件时的试材瞬态温度分布
平板导热仪的冷板采用冷却水套结构, 冷却水来自恒温水浴
由于冷却水量足够大,
冷却水的温度
基本上保持不变参看图
平板冷面与冷却水之间的对流换热系数为
。时, 这个对流换热热阻
将远远小于不良导热的平板试材的导热热阻占
又所以, 假
定调整功率后的过渡过程中对流换热系数
维持不变, 对分析平板试材温度场的影响很
小这样, 根据调整热功率前的稳定工况,
宁
又
占
,
占,
一,
,
,
,
一, ,
,
就可以确定冷面的对流换热系数
对于冷面为第三类边界条件时, 平板试材的瞬态温度分布的数学模型为
本文曾于
年
月在黄山传热传质学学术会议上宣读
王补宣等
利用双平板导热仪测定导温系数的测试技术和误差分析
,
公
。
镇
占
镇了
初始温度分布为直线, 即
, ‘、奇、、
,
,
占
, ,
一,
‘了、,迁」,
边界条件为阵
, 了
· 口
,
匕
,
,
又一
一
屯
口
,
,
占
,
,
占又
‘塑二业
一一
口
份洲
引进无量纲参数一
卜一百州
, ,
。
〔
一
、
一二一
一尹图平板试材瞬态温度
廿, ,
口
占
一
场的分析模型
‘, ,