稳态平板法测量导热系数的若干影响因素分析

研究发现,热源温度和环境温度等因素通过试样的侧面散热影响平板稳态法测量导热系数的精度,散热铜板的上下表面散热功率不一致也将影响导热系数测量的准确性.用大空间自然对流理论对实验数据处理公式修正后,可有效减小侧面散热对测量的影响.在设计实验时应首先获得散热铜板的散热功率曲线,选择合适的散热铜板温度,而后通过综合考虑试样厚度和热源温度以控制传热温差,使测量时散热铜板温度处于最佳温度附近.     

周期热流法测量薄膜材料热扩散率的二维效应分析

符号表A无量纲温度幅值L。热扩散长度。1二维效应作用区边界AD温度幅值。试样表面法向Yd样品无量纲厚度AO特征温度q热源热流。材料热扩散率C材料体积比热容qb热源热流幅值。”测量热扩散率d样品厚度T试样上某点温度A材料导热系数h表面等效换热系数几边界温度p温度相位He无量纲换热系数。。光源边界。测量角频率1前言使用周期热流法测量薄膜材料面向热扩散率的基本原理如图1所示，调制光对试样加热，遮光板沿V方向以一定速度V移动，引起试样上热源边界l变化，假设没有热损失，试样上经历沿。方向的一维导热过程，则热电偶测得之温度幅…     

测量导热系数实验的改进

针对导热系数测量实验等待稳态时间过长的问题,提出了改进的方法,即将热源初始设定为高温模式,使待测样品快速吸收达到目标稳态所需的热量,再将热源设定温度切换回目标稳态常用的温度设置.该方法能将等待稳态所需的时间缩短一半以上(仅需37min),提高了实验效率.同时指出了热源从高温模式切换回低温模式时机的选择会影响等待稳态所需的时间,但对导热系数测量值几乎没有影响.     

高压下三种脂肪酸甲酯液相导热系数的实验研究

生物柴油是新型环境友好型替代能源,其主要成分为碳数分布在C6～C24的长链脂肪酸酯。利用瞬态单丝法导热系数测量系统在272～352 K温度范围内、0.1～15 MPa压力范围内对三种生物柴油组成成分壬酸甲酯、庚酸甲酯和己酸甲酯的液相导热系数进行了实验测量,并将导热系数拟合成关于温度和压力的方程,壬酸甲酯、庚酸甲酯和己酸甲酯导热系数实验值与拟合方程的计算值最大相对偏差分别为?0.18%、0.12%和?0.07%,平均绝对偏差分别为0.06%、0.05%和0.02%。导热系数实验系统测量的扩展不确定度小于2%(置信区间0.95),重复性好于±0.5%。     

二乙二醇二甲醚液相导热系数实验研究

本文利用瞬态单热线法对温度区间233～373 K、压力区间0.1～30 MPa的二乙二醇二甲醚(DMDE)的导热系数进行了实验研究,为替代燃料研究提供了基础数据,导热系数测量不确定度为±2%.实验数据拟合成导热系数关于温度和压力的方程,实验数据与拟合方程计算值的最大偏差为-2.56%,平均绝对偏差为0.91%.     

基于稳态电热拉曼技术的碳纳米管纤维导热系数测量及传热研究

利用稳态电热拉曼技术测量了碳纳米管纤维对流换热环境下的导热系数. 该方法基于材料拉曼信号与温度之间的关系, 实时探测一维材料在不同电加热(内热源)下的中心点温度, 利用对流环境下的稳态导热模型推导出材料的导热系数, 实现了一维微纳材料热物性的无损化和非接触式测量. 实验发现: 碳纳米管纤维的导热系数远低于单根碳纳米管的导热系数, 但高于碳纳米管堆积床的导热系数. 这表明碳纳米管体材料的热物性主要取决于内部管束的列阵和管束间的接触热阻.     

瞬态比较法测量液体导热系数

为了测量几种有机相变材料的导热系数,文章基于点热源瞬态法,设计研制了一台液体导热系数测定仪.采用比较法来有效降低系统误差,在25℃时用标准有机材料对仪器进行标定及校验后,结果显示其最大误差为5.3%,证明了仪器的可靠性,并用该仪器在25℃温度下测量了六种新型相变材料的导热系数,为其工程应用提供了依据.     

HFC-32饱和气导热系数的实验研究

1研究背景自《蒙特利尔议定书》签定后，特别是1992年11月哥本哈根会议以来，HCFCS的替代日程已经确定。目前以含有HFC－32的混合物替代HCFC－22的呼声很高，而且国外正开始着手应用。有关HFC－32的饱和气的导热系数现在还没有见文献报导。在本文中，作者自行开发设计了一套双热线法测量导热系数的实验装置，并对HFC－32的饱和气的导热系数进行了测量，经分析测量结果是令人满意的。2实验装置及实验原理热线法是测量导热系数的瞬态方法之一，其基本原理是Carslaw提出的半径趋于零的无限长线热源在无限大介质中的导热方程的解山文献…     

用Origin处理导热系数测定实验的数据

基于用稳态法测量不良导体的导热系数实验,为了求得更为精确的导热系数,用origin软件处理实验数据,拟合出温度和时间的曲线,并求得冷却速率及导热系数.     

计及温度影响的散体有效导热系数模型

本文导出了基于逾渗理论并考虑温度影响的散体有效导热系数预测模型。针对孔隙中流体的传热机理,诠释了无量纲参数φ的物理意义。对SiC、SiO2和煤灰等散体材料在自行研制的实验系统上采用断电热线法测量了其在50-600℃范围内的有效导热系数。结果表明:实验值与模型预测值吻合良好,这三种散体材料的有效导热系数都随温度的增加而增大。     

应用于LED灯具散热的平板热管传热特性

平板热管作为一种新型的热管技术,具有高热导率,良好的均温性等优点,成为解决大功率LED散热问题很有前途的技术之一。本文通过实验与数值模拟相结合的方法,研究了平板热管散热模组的传热性能,探讨了热源布置方式(集中式布置与分散式布置)的影响,为LED芯片的布置提供理论指导。结果表明:该平板热管散热模组的散热效果良好,能有效解决LED灯的散热问题。     

纳米石墨烯片-正十八烷复合相变材料制备及热物性研究

本文分别制备了纳米石墨烯片质量分数为0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%的纳米石墨烯片-正十八烷复合相变材料,并通过扫描电镜测试、红外光谱分析、差示扫描量热实验及导热分析等实验对其形貌结构及热物性进行表征和研究.实验表明本文制备的纳米石墨烯-正十八烷复合相变材料具有很好的相变稳定性;当纳米石墨烯片的质量分数达到2%时,复合相变材料的导热系数相对于纯十八烷高出了89.4%.     

板状激光振荡介质温度场和应力场的数值模拟

以非均匀内热源模型为基础,并考虑材料的导热系数和热膨胀系数的温度相关性,利用有限元方法,对板状激光振荡介质在不同功率和冷却强度下的温度和热应力分布进行了数值模拟及分析。根据计算结果提出了最大有效换热系数的概念,指出换热系数超过最大有效换热系数后,继续强化传热对减小高功率激光器的热效应已无明显效果。以此得出采用常规冷却技术所允许的最大泵浦加热功率。     

Experimental study of heat transfer characteristics in oscillating fluid flow in tube

In the present work, an experimental investigation of heat transfer enhancement parameters of the oscillating flow heat exchanger under different frequencies, tidal displacement, and heat fluxes is carried out. The effect of different parameters on experimental effective thermal conductivity and convective heat transfer coefficient in cooling region is studied using correlations given by different researchers. A correlation for experimental effective thermal conductivity in terms of S²√ω is derived based on experimental data. This correlation is useful for predicting the optimum value of S²√ω before onset of turbulence.     

一种模拟热导率的非平衡分子动力学方法

提出一种计算热导率的非平衡分子动力学(NEMD)方法,通过构造均匀内热源获得抛物线形温度分布,并基于Fourier导热定律计算热导率,与Müller-Plathe发展的反扰动非平衡分子动力学(RNEMD)方法相比,不仅具有能量动量守恒和收敛性好的优点,还克服了常规NEMD方法中热冷源区域存在局域热力学非平衡的问题,并有模拟系统温差影响小的特点.对液态氩的热导率进行模拟并与RNEMD方法的模拟结果进行对比.     

Investigation of film-thickness dependent thermal conductivity of Gd2Zr2O7 thin films

Gadolinium zirconium oxide (Gd₂Zr₂O₇) films, a promising candidate for thermal barrier coatings and buffer layers in superconductors, are deposited on Al₂O₃ substrate by using an RF-magnetron sputtering method for the study of thermal conductivity. Thermal conductivity is measured by both methods of time domain thermoreflectance and 3 omega methods, which can give rise to the difference in the heat penetration depth. Since phonon mean free path in Gd₂Zr₂O₇ is smaller than lattice constant due to oxygen vacancy, the film thickness variation in 100–500 nm does not affect thermal conductivity seriously unless interfacial thermal resistance is involved. The interfacial effect can be included or excluded in thermal conductivity depending on the heat penetration depth of heat waves. There is discrepancy between the experimental results of thermal conductivity obtained by the two methods, due to the effect of interfacial thermal resistance. The interfacial effect on thermal conductivity is verified through comparison of the two experimental results, and the Debye–Callaway modeling.     

应力对石墨烯热输运性质影响的分子动力学模拟

本文建立了低维薄膜材料导热模型,运用非平衡分子动力学模拟的方法,利用lanmmps软件对单层石墨烯纳米带的导热特性进行仿真分析,根据Fourier定律计算热导率,再对石墨烯纳米带的原子施加一定耦合应力场,把应力耦合作用下的石墨烯热导率与正常的石墨烯纳米带进行了对比研究,模拟数据结果表明:在石墨烯纳米带上施加耦合应力时,会导致石墨烯纳米带热导率升高,且随应力增加而增大,模拟范围内热导率升高2.61倍,并且应力方向会对热导率变化产生一定影响,这个研究为纳米尺度上石墨烯相关研究和进一步提升热导率提供了新思路.     

聚氨酯泡沫液氮温度下热导率的测量

运用稳态径向热流法对液氮温度下聚氨酯泡沫的热导率进行了测定 ,根据 GJB 1875 - 94建立的试验装置确保了使用径向量热法的前提条件。在液氮温度下聚氨酯泡沫的热导率可以达到 0 .86× 10 - 2 W/ m· K ,结果表明 :此材料在液氮的输运系统中是一种优良的绝热材料。另外 ,对聚氨酯泡沫的导热机理进行了讨论 ,最后对试验进行了误差分析 ,得到的最大相对误差为 4 %。     

Theoretical calculations of thermophysical properties of single-wall carbon nanotube bundles

Carbon nanotube bundles are promising thermal interfacial materials due to their excellent thermal and mechanical characteristics.In this study,the phonon dispersion relations and density of states of the single-wall carbon nanotube bundles are calculated by using the force constant model.The calculation results show that the inter-tube interaction leads to a significant frequency raise of the low frequency modes.To verify the applied calculation method,the specific heat of a single single-wall carbon nanotube is calculated first based on the obtained phonon dispersion relations and the results coincide well with the experimental data.Moreover,the specific heat of the bundles is calculated and exhibits a slight reduction at low temperatures in comparison with that of the single tube.The thermal conductivity of the bundles at low temperatures is calculated by using the ballistic transport model.The calculation results indicate that the inter-tube interaction,i.e.van der Waals interaction,hinders heat transfer and cannot be neglected at extremely low temperatures.For(5,5) bundles,the relative difference of the thermal conductivity caused by ignoring inter-tube effect reaches the maximum value of 26% around 17 K,which indicates the significant inter-tube interaction effect on the thermal conductivity at low temperatures.     

“稳态对比法”测量不良导体的导热系数

以稳态法的实验装置为基础,通过调节加热源的电压保证待测样品及标样的散热盘的散热温度(电压)相同,记下加热盘和散热盘的温度(电压),根据傅里叶导热方程,以及标准样品的导热系数直接获得待测样品的导热系数.该方法避免了传统方法因散热盘散热过程的理论处理及数据读取引入的误差.