정상상태법과 동적법을 사용하여 열악한 도체의 열전도율을 측정하는 기본 원리와 방법의 차이점은 무엇입니까?

원칙적으로 차이점은 다음과 같습니다.

정상 상태 방법에서는 샘플에 안정적인 1차원 열 흐름 장이 있으므로 정상 상태 방법으로 측정한 열전도율은 다음과 같습니다. -상태 방법은 방향성이 뚜렷하며, 열전도도의 방향은 열 흐름의 방향과 동일합니다.

동적 방법은 방향성이 없고 시료 전체의 평균 열전도율을 측정하므로 균질한 물질을 측정하는 데 적합합니다. 물론, 레이저 펄스 방법은 방향성 열확산율만 측정할 수 있으며 밀도와 비열 용량을 기반으로 테스트 방향의 열전도도를 계산할 수 있는 특별한 경우입니다.

테스트 방법의 차이점은 다음과 같습니다.

1. 정상 상태 방법 테스트 방법의 핵심은 정상 상태 방법 테스트 원리 모델의 다양한 경계 조건을 구현하는 것입니다. . 정상상태법 열전도도 측정 계산식은 간단하지만 경계조건의 구현은 단열 경계조건의 구현 등 높은 요구사항을 충족해야 합니다. 따라서 정상상태법 시험 장비는 상대적으로 크고, 작은 크기의 샘플을 테스트하는 데 적합합니다.

2. 동적 법칙과 반대로 테스트 모델에는 샘플 크기가 충분히 크고 샘플 테스트 전 온도가 일정하다면 경계 조건에 대한 요구 사항이 많지 않습니다. 방법 열전도도 테스트 장비는 일반적으로 모두 비교적 간단합니다. 그러나 동적 방법의 테스트 데이터 방법은 일반적으로 상대적으로 복잡하며 다양한 수정을 위해 복잡한 수학 공식이 필요합니다.

추가 정보

일반적으로 사용되는 열전도도 테스트 방법에는 열 유량계 방법, 보호 핫 플레이트 방법, 원형 튜브 방법, 열선 방법 및 플래시 방법이 포함됩니다. 그러나 방법은 두 가지 기본 범주로 분류될 수 있습니다. 하나는 정상 상태 방법이고 다른 하나는 동적 방법입니다. 정상상태법을 사용하는 경우에는 먼저 시험 시료를 열원으로 가열하여 시료 내부에 안정된 온도 분포를 형성한 후 측정을 수행한다. 동적 방법에서는 측정 대상 시료의 온도 분포가 시간에 따라, 예를 들어 주기적으로 변화합니다.

1. 열류계 방식

열류계 방식은 간접적이거나 상대적인 방식입니다. 표준편의 열저항에 대한 시험편의 열저항의 비율이다. 열판과 냉각판이 일정한 온도와 온도차가 있는 안정된 상태에 있을 때 열류계 장치는 열류계의 중앙 영역과 열의 중앙 영역에 단방향으로 안정적인 열 흐름 밀도를 설정합니다. 시편과 열 흐름은 하나(또는 두 개의) 열 흐름 측정기를 통과합니다. 하나(또는 두 개의 거의 동일한) 시편의 측정 영역과 중간 영역입니다.

2. 보호 열판 방식

보호 열판 방식의 작동 원리는 열 흐름 방식과 유사하며 테스트 방법이 가장 정확하다고 인정됩니다. 기준 샘플의 교정 및 교정을 위해 다른 장비의 교정을 위해 실험 장치는 대부분 이중 시편 구조를 채택합니다. 원리는 평행한 표면을 가진 균일한 평판 시편에서 정상상태 조건에서 균일한 온도를 갖는 두 개의 평행한 평면으로 경계를 이루는 무한 평판에 존재하는 것과 유사한 1차원 균일한 열 흐름 밀도를 확립하는 것입니다.

이중 시편 장치는 거의 동일한 두 개의 시편으로 구성되며, 그 사이에 가열 장치가 끼워져 있습니다. 가열 장치는 원형 또는 사각형 중간 히터와 두 개의 금속판으로 구성됩니다. 열 흐름은 양쪽의 시편을 통해 가열 장치에서 양쪽 냉각 장치로 전달됩니다.

3. 원형관법

원형관법은 1차원 안정도를 바탕으로 단층 또는 다층 원형관 단열구조물의 열전도율을 측정하는 방법이다. - 실린더 벽의 열전도 원리. 배관에 단열재를 사용하는 경우에는 사용조건에 따라 원형파이프법으로 측정하여야 합니다. 원형 파이프 방식은 단열재 사이의 간격, 재료의 굽힘 등 파이프에 단열재의 실제 사용 조건을 테스트 결과에 반영할 수 있기 때문입니다.

4. 열선 방식

열선 방식은 시료(보통 큰 블록 시료)에 열선을 삽입하는 방식으로 널리 사용됩니다. 테스트 중에는 열선에 일정한 가열 전력을 가하여 온도를 높입니다. 이 방법의 장점은 제품이 저렴하고, 측정 속도가 빠르며, 샘플 크기 요구 사항이 너무 엄격하지 않다는 것입니다.

단점은 분석오차가 일반적으로 5%~10%로 상대적으로 크다는 점이다. 이 방법은 건조한 재료뿐만 아니라 젖은 재료에도 적합합니다. 이 방법은 열전도도가 2W/mK 미만인 등방성 균질 재료의 열전도도 측정에 적합합니다.

5. 플래시 방식

플래시 방식은 절대적인 테스트 방식이라고 볼 수 있으며, 적용 가능한 측정온도는 75~2800K이고 열확산계수는 10-7~10-입니다. 균일한 등방성 고체 재료의 경우 3m2/s입니다. 테스트 원리는 다음과 같습니다. 작은 원형의 얇은 샘플에 고강도 단기 에너지 펄스가 방출됩니다. 샘플의 앞면은 펄스 에너지를 흡수하여 뒷면의 온도를 높이고 뒷면의 온도가 변화합니다. 샘플의 측면이 기록됩니다.

참고: 바이두백과사전-열전도율법