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用于測量各向異性材料等導(dǎo)熱系數(shù)檢測的熱流傳感器

御風(fēng)傳感 ? 2019-08-23 23:17 ? 次閱讀
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導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側(cè)表面的溫差為1度(K,℃),在1小時(shí),通過1平方米面積傳遞的熱量,單位為瓦/· W/(m·K),此處為K可用℃代替)。導(dǎo)熱系數(shù)是建筑材料最重要的熱濕物性參數(shù)之一,與建筑能耗、室內(nèi)環(huán)境及很多其他熱濕過程息息相關(guān)。

導(dǎo)熱系數(shù)僅針對存在導(dǎo)熱的傳熱形式,當(dāng)存在其他形式的熱傳遞形式時(shí),如輻射、對流和傳質(zhì)等多種傳熱形式時(shí)的復(fù)合傳熱關(guān)系,該性質(zhì)通常被稱為表觀導(dǎo)熱系數(shù)、顯性導(dǎo)熱系數(shù)或有效導(dǎo)熱系數(shù)(thermal transmissivity of material)。此外,導(dǎo)熱系數(shù)是針對均質(zhì)材料而言的,實(shí)際情況下,還存在有多孔、多層、多結(jié)構(gòu)、各向異性材料,此種材料獲得的導(dǎo)熱系數(shù)實(shí)際上是一種綜合導(dǎo)熱性能的表現(xiàn),也稱之為平均導(dǎo)熱系數(shù)。

不同物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)各不相同;相同物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)與其的結(jié)構(gòu)、密度、濕度、溫度、壓力等因素有關(guān)。同一物質(zhì)的含水率低、溫度較低時(shí),導(dǎo)熱系數(shù)較小。一般來說,固體的熱導(dǎo)率比液體的大,而液體的又要比氣體的大。這種差異很大程度上是由于這兩種狀態(tài)分子間距不同所導(dǎo)致?,F(xiàn)在工程計(jì)算上用的系數(shù)值都是由專門試驗(yàn)測定出來的。

隨著溫度的升高或含濕量的增大,所測5種典型建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)都呈增大的趨勢。下面從微觀機(jī)理上對此加以分析。對多孔材料而言,當(dāng)其受潮后,液態(tài)水會(huì)替代微孔中原有的空氣;而在常溫常壓下,液態(tài)水的導(dǎo)熱系數(shù)(約為0.59W/m·K))遠(yuǎn)大于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)(約為0.026W/m·K)),因此,含濕材料的導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)大于干燥材料的導(dǎo)熱系數(shù),且含濕量越高,導(dǎo)熱系數(shù)也越大。若在低溫下水分凝結(jié)成冰,由于冰的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)2.2W/m·K)),因此材料整體的導(dǎo)熱系數(shù)也將增大。

與受潮帶來的影響不同,溫度升高會(huì)引起分子熱運(yùn)動(dòng)的加快,促進(jìn)固體骨架的導(dǎo)熱及孔隙內(nèi)流體的對流傳熱。此外,孔壁之間的輻射換熱也會(huì)因?yàn)闇囟鹊纳叨訌?qiáng)。若材料含濕,則溫度梯度還可能造成重要影響:溫度梯度將形成蒸汽壓梯度,使水蒸氣從高溫側(cè)向低溫側(cè)遷移;在特定條件下,水蒸氣可能在低溫側(cè)發(fā)生冷凝,形成的液態(tài)水又將在毛細(xì)壓力的驅(qū)動(dòng)下從低溫側(cè)向高溫側(cè)遷移。如此循環(huán)往復(fù),類似于熱管的強(qiáng)化換熱作用,使材料表現(xiàn)出來的導(dǎo)熱系數(shù)明顯增大。

最為國內(nèi)著名傳感器線上商城,工采網(wǎng)致力于引進(jìn)國外高精尖傳感器,更好的服務(wù)國內(nèi)的客戶,針對目前國內(nèi)對于用于測量固體、涂層、薄膜、各向異性材料等的導(dǎo)熱系數(shù)檢測,特從國外引進(jìn)了一款高質(zhì)量的熱流傳感器,那就是熱流傳感器 - MF180M這款質(zhì)量突出的熱流傳感器。這款熱流傳感器適合材料內(nèi)部的熱流的直接測 ,也適合制冷劑的輻射流的測量 。測試原理有三種熱傳導(dǎo)模式:熱傳導(dǎo),熱輻射和熱 流。如果熱流傳感器安置在材料的表面,它將測試這三種模式熱 的總和。如果傳感器安置在材料的內(nèi)部,它直接測試由熱傳導(dǎo)產(chǎn)生的熱傳輸。用熱電偶測試溫度的不同,穿過的熱流能被直接測。

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