热扩散率

摘要： 本文采用德国耐驰公司的激光热导仪、德国煤炭和钢铁技术研究所(DIK)实验室内部测试设备对未填充和填充天然橡胶(NR)的样品的两种测试热扩散率方法进行了比较。本研究测试温度范围为60°C~140°C测量的热扩散率a是填充NR样品和未填充NR样品的平均值。两种测试热扩散率方法所得结果有较好的一致性。

摘要： 【研究目的】岩土热物性是影响浅层地热能资源评价及利用的重要参数。【研究方法】在北京平原区各冲洪积扇采集了695件第四系岩土样品进行热物性及土工参数测试,分析了热物性参数特征及其对浅层地热能开采的影响。【研究结果】北京平原区第四系岩土热导率平均值为1.465~2.022 W/(m·K),热扩散率平均值为0.450×10^(-6)~0.841×10^(-6)m^(2)/s,比热容平均值为2.323~3.080 MJ/(m^(3)·K),热导率(λ)与热扩散率(κ)值存在一定的线性关系,相关方程为λ=1.6973κ+0.6127。第四纪松散沉积物颗粒越细,热导率值越低;含水率0~5%范围内,热导率随含水率增加迅速增大,含水率5%~20%范围内,热导率增加变缓并趋于稳定,含水率20%~40%范围内,热导率随含水量增大而降低;在天然状态下,热导率随着密度的增加而增大,随着孔隙比的增加而降低;样品温度在0~40°C范围内,热导率随温度升高呈先减小后增大的趋势,20°C时热导率最低。【结论】第四系热物性参数随地质条件变化而变化,热物性参数大小会影响浅层地热能储存、采集和扩散能力,热导率、热扩散率及比热容越大,岩土蓄热和导热能力越强。

摘要： 本文研究了发动机铸铁材料的组织和化学成分对其导热性能的影响.试验结果表明:灰铸铁的热扩散性能明显优于蠕墨铸铁,但随着温度的升高其差别越小;灰铸铁碳含量越高热扩散性能越好,蠕墨铸铁蠕化率越高热扩散性能越好;化学元素中Si能够明显降低铸铁热扩散性能,而其他合金元素对热扩散性能影响较小.

摘要： 通过对410s与430铁素体不锈钢的热膨胀系数、比热容、热扩散率和导热系数的测定和分析,研究在不同温度下的热物理性能.结果表明:两种不锈钢在750°C附近均发生磁性转变,在800°C附近存在部分铁素体向奥氏体的转变.由此得出导热系数的变化受到比热容和热扩散率两个因素的影响,以磁性转变温度为临界温度,低于该转变温度,导热系数随温度的上升而减小,高于该转变温度,导热系数随温度的上升迅速增加,相变对导热系数的影响不明显;热膨胀系数、比热容与热扩散率均在磁性转变温度附近发生不连续地变化.该试验研究对掌握铁素体不锈钢材料特性具有较强的实用价值.

摘要： 采用光学显微镜、热导仪、电子拉力试验机、往复球块式摩擦磨损试验机,分析ZL104铝合金和ZL111铝合金的组织结构、热导性能、力学性能及其干摩擦磨损性能。研究结果表明:ZL111铝合金的力学性能、特别是高温力学性能明显优于ZL104铝合金。ZL104铝合金和ZL111铝合金热扩散率均随温度的升高而下降。ZL111铝合金在低频率时的磨损量小于ZL104铝合金。ZL111铝合金在频率大于4Hz时磨损量增加,而ZL104铝合金在频率大于8Hz时磨损量才会增加。

摘要： 多年冻土活动层,尤其是浅层土壤的水热传输机制,以及冻融过程的时空异质性是研究地-气间能水交换的关键。利用位于青藏高原中部的唐古拉和通天河两个活动层观测场2013年的土壤温度和水分数据,比较了不同下垫面浅层土壤日冻融循环过程的差异,以及不同冻融阶段的地温日变化及热扩散率特征。结果表明:根据一日之内地温的正负波动,浅层土壤的冻融过程可以划分为解冻期、完全融化期、始冻期和完全冻结期四个时期,其中解冻期和始冻期统称为日冻融循环发生期。解冻期的持续天数和深度明显高于始冻期,高寒草原的日冻融循环天数和发生深度明显高于高寒草甸。浅层土壤(0~20cm)日地温变化普遍呈现明显的正弦波动趋势,且不同冻融阶段的振幅差异较大,由于相变的缘故,解冻期的日地温变化振幅最小。高寒草甸的日地温振幅显著低于高寒草原,说明日地温动态与土壤质地和土壤水分密切相关,植被作为热绝缘层,减弱了地温对气温波动的响应。地表下5~10cm的热扩散率显著大于10~20cm深度,且5-10月融化季的热扩散率显著大于冻结季。热传导对流方程可以描述多年冻土区典型下垫面在季节冻融循环周期内不同月份的水分迁移方向。

摘要： 非稳态平面热源法导热系数和热扩散率虚实结合实验教学平台,包括实体装置和虚拟仿真系统两部分.实体装置利用非稳态平面热源法测定导热系数和热扩散率,采用触摸屏系统进行控制、数据采集和人机交互,可使学生认识客观现象,提高动手能力,强化实验技能.虚拟仿真实验系统与实体装置互补,并增加了试样空间温度场动态分布云图,可实现学生在线自主性实验研究.该虚实结合实验教学平台极大地提高了实验教学的质量和效率.

摘要： 本文基于圆柱坐标径向一维非稳态导热模型和激光拉曼测温技术提出了瞬态激光拉曼方法(拉曼闪光法)用于测量纳米薄膜材料径向的热扩散率.拉曼闪光法使用方波脉冲激光周期加热圆形孔上悬浮的薄膜样品,在热量传递到达基底之前,通过改变激光脉冲宽度或改变激光光斑半径大小的方法可以消除激光吸收率并获得纳米薄膜的热扩散率.灵敏度和误差分析表明改变激光光斑半径比改变激光脉冲宽度的方法具有更好的测量精度.

摘要： 本文以西安交通大学地热与环境监测台站浅层土壤温度数据为基础，研究不同地表环境中土壤热扩散率随时问的变化。西安交通大学地热与环境监测台站以研究地-气热相互作用为主要目的，由一个地面标准气象站、一个510m深科学观测钻孔、两个楼顶微型气象站和四组多层土壤温度湿度监测系统组成。其中1号和4号多层土壤温湿度测点位于草坪，2号和3号测点分别位于水泥过道下和树下。对四个测点2012/7/12-2013/12/14深度为O.O5m, O.lm, 0.2m的逐小时平均地温时间序列进行了一阶傅里叶分析，选用傅里叶拟合度大于0.9的时间序列提取日振幅和相位信息。再分别对提取的振幅对数与深度和相位与深度进行线性拟合，选用拟合度大于0.9的线性关系提取斜率信息，进而计算土壤热扩散率。总的来看，采用振幅变化分析方法得到的热扩散率数据比采用相位法得到的数据稳定性更高。四个测点平均值分别为0.462、0.577、0.503和0.554×10-6m2.s-1，位于草坪的1号测点热扩散率最小，而位于水泥路下的2号测点最高。整合4个站点的月平均值可以看出，土壤热扩散率存在明显的季节性变化，变化幅度大于50%,春夏季高，秋冬季低，可能与降雨量和土壤湿度有关。

摘要： 本文从散射光的光强及光谱分布两个方面入手,详细阐述了激光散射法流体热扩散率的测量原理,全面介绍了激光散射法流体热扩散率测量系统的散射光光路系统、散射光探测电路和温度压力自动控制系统,并且分析了测量不确定度的影响因素,温度、压力和热扩散率的测量扩展不确定度分别为0.04K,1.5KPa和3％。利用所搭建的实验系统测量了300-600K温度范围内甲苯沿饱和线的液相热扩散率,并与文献数据进行了比较,验证了该实验系统的稳定性与可靠性。

摘要： 宏观碳纳米管(Carbon nanotube,CNT)薄膜的成功制备是发展有机热电材料的一个重要方向.由于CNT薄膜厚度仅为200nm且多孔、粗糙度大,对其热学特性表征极为困难.本文提出应用3ω技术测量由单壁(Single-walled,SW)CNT薄膜卷曲成的宏观纤维的热导率和热扩散率,讨论了卷曲层数对结果的影响及估算薄膜面向热导率和热扩散率的思路.所研究的两个SWCNT薄膜的面向热导率为3.4W/(m·K)和2.0W/(m·K),热扩散率为24mm2/s和21mm2/s.结果表明SWCNT薄膜将为发展低成本有机热电材料领域做出贡献.

摘要： 本实验将Angstrom method理论基础应用于热扩散特性之量测。以Angstrom method理论研制出两相流性能测试装置量测热扩散率。在金属材料之中,铜与铝同时也是常见且已取得的材料且其热扩散率也是相当高的,以此装置量测铜与铝之热扩散率,实验结果无论是铜或铝以量测距离0.03公尺为最佳量测距离误差于5％之内,将量测距离调整至0.04公尺以上将会产生20%以上之误差。比较最佳量测距离0.03公尺下,以周期90秒、120秒、150秒量测,结果显示铜与铝在改变周期之情况时,其测量值与标准热扩散率相对误差皆在10%之内,推论此量测方法可应用于量测热扩散率在1cm2/sec左右之物质,并以此方法应用于均温板之量测,量测其热扩散率为1.68cm2/sec。另外,以固体比热容量测系统量测得知均温板比热为1.149J/gK,并从热传公式而推得均温板之热扩散传导系数为1418.98W/mK。

摘要： 本文主要通过数值计算研究了在烹饪中影响锅具传热及其内表面温升的因素,主要包括锅具材料的热扩散率及厚度.在本文的计算中,锅具本身被简化为一个二维平面,而燃烧器的加热则被一个温度分布参数曲线所代替.通过求解经典的二维传热方程,得到了锅具内表面平均温度及温度分布均方差随时间变化的曲线.在分析了两者的特征后,本文还研究了作为参数的锅具热扩散率与锅具厚度对两者的影响.分析表明,当热扩散率增大,或锅具厚度减小时,锅内表面的平均温度会升高,而其温度分布的均方差会增大.对热扩散率及厚度的无量纲化敏感性分析表明,厚度是更加关键的因素,而热扩散率在其较大的情况下对传热及温升过程的影响都可以忽略.这个结果表明,在研究锅具对烹饪的影响时,锅具材料、涂层、多层夹层等因素都不用考虑.

摘要： 地源热泵的水平闭式地下环路埋在土壤里,位于非固结地质层的顶部.由于该区域是非均质的,并且受季节含水量变化的影响,因此不易评估其热物性.针形探头仪器进行的现场测量仅提供环绕针形探头周围小环形区域的数据,是实时数据,主要取决于饱和状态.此外,表观热扩散率可以根据土壤温度测量来确定.该技术利用随地下深处热脉冲传输的幅度减小和相移增加,其量级由热扩散率确定.利用65个英国气象局站点的土壤温度数据计算土壤热扩散率.这些数据遍布英国,包含不同土壤类型,并且遍及水平地下环路的深度范围.由跨越数年的季节温度循环推导的表观热扩散率得到特定地点的季节平均评估值,比在实验室确定或通过使用现场针形探头点测量得到的扩散率值更能代表地下条件.根据土壤质地的热扩散率对相关的热导率进行了估计.这些测定与其他热特性评估方案进行比较,并提供可用于评估和校准模拟数据集的数据集.

摘要： 钢管混凝土柱作为一种优异的建筑承重构件,其火灾下的安全性能不可忽视.精确地分析火灾下钢管混凝土柱的温度场是进一步深入研究其火灾下力学性能及其耐火极限的基础.目前现有的对钢管混凝土温度场的分析中,多数都忽略了钢与混凝土界面接触热阻的影响,这将对钢混凝土组合结构高温下的力学性能及结构耐火极限的研究产生一定程度的影响.本文综合考虑了影响钢材和混凝土导热的热物理参数(即材料的热扩散率)，然后根据Fourier定律和Newton冷却定律得出了钢管内壁与核心混凝土间接触热阻的实验依据。这对于进一步研究火灾下钢管混凝土的力学性能及耐火极限起到非常重要的作用。

摘要： 金属纳米薄膜作为一种典型的纳米材料,在微纳电子系统等领域有广泛的应用.由于尺度效应影响,金属纳米薄膜的热输运特性相对体材料发生显著变化.本文采用双波长皮秒激光泵浦-探测瞬态热反射法以表面泵浦-表面探测和背面泵浦-表面探测两种模式研究了厚度为138.0nm铂薄膜和75.8nm铝薄膜的热扩散率.测量结果表明,铂薄膜和铝薄膜的法向热扩散率分别为1.585×10-5m2s-1和5.098×10-5m2s-1,分别为相应体材料值的0.652和0.526,体现出显著的尺度效应.其微观物理机制是由于在多晶金属薄膜中,晶界对自由电子的散射作用缩短了电子的平均自由程,从而降低了其热扩散率.

摘要： 本工作研制了低温（-180°C～300°C）激光热导仪，对标样Armco纯铁的实测值与TPRC推荐值相当吻合，偏差≤±3.5%。对玻璃钢复合棒材和板材热导率的测量，与日本接触式周期热流导热仪相比，两种方法的百分比偏差分别为3.47%和0.75%。利用研制的仪器，对玻璃钢复合材料两个不同方向在-180°C～50°C的热扩散率和热导率以及对掺镱钇铝石榴石单晶在50°C～300°C的热扩散率和热导率进行了测量研究。

摘要： 提供一种具备优异的隔音性及热扩散性的热扩散性隔音板及使用了该热扩散性隔音板的热扩散性隔音结构。作为在隔音构件(15)上层叠了热扩散构件(16)的热扩散性隔音板。通过将其配置于小型电子设备的壳体(2)及键盘(3)等的外部构件内，能够对电子部件(5)或安装有电子部件(5)的基板(4)所产生的杂音进行隔音。另外，通过使电子部件(5)或安装有电子部件(5)的基板(4)所产生的热量扩散，能够减轻由外部构件所产生的热区所引起的不舒适感。

摘要： 一种测量热扩散系数的装置以及测量热扩散系数的方法。该测量热扩散系数的装置，包括：拉曼光谱仪、加热设备以及信号分析单元。拉曼光谱仪用以测量待测薄膜的不同位置的拉曼散射强度。加热设备用以提供待测薄膜可控制的热驱动波。信号分析单元用以分析来自拉曼光谱仪的拉曼散射强度以及热驱动波，而得到待测薄膜的热扩散系数。

摘要： 提供一种在电池组的内部具备多个单体、对电池组内的压力变化发挥作用的压力作用部件、探测电池组内的压力的至少一个压力传感器、以及探测单体的电压的至少一个电压传感器的电池组的热扩散判定方法。在该热扩散判定方法中，通过压力传感器探测电池组内的压力，通过电压传感器探测单体的电压。在探测出的电池组内的压力的变化量或者变化率大于规定值的情况下，判定为电池组内的压力异常，在探测出的单体的电压的变化量或者变化率大于规定值的情况下、或者在单体的电压值大于规定值的情况下，判定为单体的电压异常。而且，在电池组内的压力和单体的电压均异常的情况下，判定为发生了热扩散。

摘要： 提供一种具备优异的隔音性及热扩散性的热扩散性隔音板及使用了该热扩散性隔音板的热扩散性隔音结构。作为在隔音构件(15)上层叠了热扩散构件(16)的热扩散性隔音板。通过将其配置于小型电子设备的壳体(2)及键盘(3)等的外部构件内，能够对电子部件(5)或安装有电子部件(5)的基板(4)所产生的杂音进行隔音。另外，通过使电子部件(5)或安装有电子部件(5)的基板(4)所产生的热量扩散，能够减轻由外部构件所产生的热区所引起的不舒适感。

摘要： 一种测量热扩散系数的装置以及测量热扩散系数的方法。该测量热扩散系数的装置，包括：拉曼光谱仪、加热设备以及信号分析单元。拉曼光谱仪用以测量待测薄膜的不同位置的拉曼散射强度。加热设备用以提供待测薄膜可控制的热驱动波。信号分析单元用以分析来自拉曼光谱仪的拉曼散射强度以及热驱动波，而得到待测薄膜的热扩散系数。

摘要： 本发明提供一种即便是具有面内方向和厚度方向上的热扩散率大不相同的各向异性且厚度较厚的测定对象物、也能够以高精度而对热扩散率进行测定的热扩散率测定装置、热扩散率测定方法以及程序。热扩散率测定方法中，使平板状的试样的加热部位H产生周期性地变化的温度波，并且，利用非接触式温度传感器在试样的检测部位S对温度波进行检测。然后，考虑非接触式温度传感器的检测灵敏度分布DS而对检测部位S的温度波的相位滞后量进行检测，利用该相位滞后量而对试样的面内方向上的热扩散率进行测定。

摘要： 本发明提供一种同时测量二元系热扩散率和互扩散系数的装置及方法，该装置通过偏振光路将光束扩展成直径较大的均匀平行光束，进入实验本体后可以实现全域扫描测量，通过检测分析单元即可获取透射光与散射光干涉叠加的图像，其中包含各个散射体积下对应的散射光信息。本发明提供的同时测量二元流体混合物热扩散率和互扩散系数的方法，通过图像作差分析可以得到与时间相关的散射光强度信息，本发明即可同时计算获得热扩散率和互扩散系数数据。本发明除了可以实现热扩散率和互扩散系数全域测量以及同时测量外，无需机械控制角度，即可实现大量独立散射矢量下散射光信号的同时采集，显著提高了测量精度。

摘要： 现有的硅酸盐系玻璃的热扩散率大，无法实现热敏头的低耗电化。本发明提供一种磷酸盐系玻璃，其以P2O5和CeO2为主要成分，含有30～75摩尔％的P2O5，含有8～60摩尔％的CeO2，该磷酸盐系玻璃的热扩散率低，在0.27～0.39mm2/秒的范围。因此，将其应用于热敏头的基板可以实现低耗电化。热扩散率为0.31(mm2/秒)以下的低热扩散性磷酸盐系玻璃，作为热敏头基板特别适合。另外，由于热膨胀系数小，用于基板时变形也少，且玻璃化转变温度高，可以制成耐热性优良的热敏头。

摘要： 本发明提供一种即便是具有面内方向和厚度方向上的热扩散率大不相同的各向异性且厚度较厚的测定对象物、也能够以高精度而对热扩散率进行测定的热扩散率测定装置、热扩散率测定方法以及程序。热扩散率测定方法中，使平板状的试样的加热部位H产生周期性地变化的温度波，并且，利用非接触式温度传感器在试样的检测部位S对温度波进行检测。然后，考虑非接触式温度传感器的检测灵敏度分布DS而对检测部位S的温度波的相位滞后量进行检测，利用该相位滞后量而对试样的面内方向上的热扩散率进行测定。

摘要： 本发明提供一种同时测量二元系热扩散率和互扩散系数的装置及方法，该装置通过偏振光路将光束扩展成直径较大的均匀平行光束，进入实验本体后可以实现全域扫描测量，通过检测分析单元即可获取透射光与散射光干涉叠加的图像，其中包含各个散射体积下对应的散射光信息。本发明提供的同时测量二元流体混合物热扩散率和互扩散系数的方法，通过图像作差分析可以得到与时间相关的散射光强度信息，本发明即可同时计算获得热扩散率和互扩散系数数据。本发明除了可以实现热扩散率和互扩散系数全域测量以及同时测量外，无需机械控制角度，即可实现大量独立散射矢量下散射光信号的同时采集，显著提高了测量精度。