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计算总传热系数及热平衡误差 各种物质的导热系数准确测量方法

2020-07-23知识16

稳态法测不良导体的导热系数误差分析 误差分析:(1)不良导体的厚度:因为太厚热量传递并达到平衡需要的时间就会更长;太薄厚度测量的相对偏差占比就会偏大,从而造成的测量误差更大。例如:假设测量误差为0.1mm;则对于1mm厚度的样品,其测量误差占比为10%,而对于厚度为1厘米的样品,则测量误差占比只有0.1%。(2)漏热损失:由于边界漏热的存在和非一维导热,真正到达样品另一面的热量肯定到不了,而在计算的时候又是将这个热量全部带入分子求得结果,所以通常测量结果会容易偏大,导热系数越大的材料,这种偏差就会越大,此外还有其他误差来源,如温度测量误差,厚度测量误差,面积测量误差等。理论上,从物质微观结构出发,以量子力学636f70793231313335323631343130323136353331333431353864和统计力学为基础,通过研究物质的导热机理,建立导热的物理模型,经过复杂的数学分析和计算可以获得导热系数。但由于理论的适用性受到限制,而且随着新材料的快速增多,人们迄今仍尚未找到足够精确且适用于范围广泛的理论方程,因此对于导热系数实验测试方法和技术的探索,仍是物质导热系数数据的主要来源。扩展资料导热系数的影响因素:不同物质导热系数各不相同;相同物质的导热系数与其的结构、。管道总传热系数计算 最低0.27元开通文库会员,查看完整内容>;原发布者:显桶诳睦瘴拭澈1管道总传热系数管道总传热系数是热油管道设计和运行管理中的重要参数。在热油管道稳态运行方案的工艺计算中,温降和压降的计算至关重要,而管道总传热系数是影响温降计算的关键因素,同时它也通过温降影响压降的计算结果。1.1利用管道周围埋设介质热物性计算K值管道总传热系数K指油流与周围介质温差为1℃时,单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量,它表示油流至周围介质散热的强弱。当考虑结蜡层的热阻对管道散热的影响时,根据热量平衡方程可得如下计算表达式:(1-1)2式中:—总传热系数,W/(m·℃);计算直径,m;(对于保温管路取保温层内外径的平均值,对于无保温埋地管路可取沥青层外径);管道内直径,m;管道最外层直径,m;油流与管内壁放热e68a84e799bee5baa631333433623830系数,W/(m2·℃);管外壁与周围介质的放热系数,W/(m2·℃);第层相应的导热系数,W/(m·℃);管道第层的内外直径,m,其中;结蜡后的管内径,m。为计算总传热系数,需分别计算内部放热系数、自管壁至管道最外径的导热热阻、管道外壁或最大外围至周围环境的放热系数。(1)内部放热系数的确定放热强度决定于原油的。各种物质的导热系数准确测量方法 导热系数的测量方法很多,根据不同的测量对象和测量范围有各种适用的方法。从传热机理上分,包括稳态法和非稳态法;稳态法包括平板法、护板法、热流计法等;非稳态法又称为瞬态法,包括热线法、热盘法、激光法等。根据试样的形状又可以分为平板法、圆柱体法、圆球法、热线法等。还有直接法和简介法的分类,如激光法是先获得热扩散率,然后根据给定的密度和比容计算得到导热系数,而热线法和平板法是直接获得导热系数。原则上来讲,稳态法是一种基准方法,最开始是用于检测其他方法精度的依据。但是实际上,稳态法能准确测量的影响因素太多,而且操作不方便,需要操作人员具有比较强的专业知识,所以现在连国外基本都不用稳态法了,改而研究瞬态法。国内市场上现有的仪器恐怕多少都会有些技术上的问题是没有解决的,所以精度和稳定性方面还会有些问题。现在研究较多的是瞬态热线法,因为理论上来讲,热线法是固体、液体、气体的导热系数都是可以测量的,是现在国际导热系数研究领域内公认的最好的测试方法。但是真正能把热线法做好也是很不容易的,需要特别专业的科研人员花很长时间研究,如果只是照着一些国内或国际标准做出来的仪器,也是会有很多问题的。不同的。热电偶误差来源主要有哪几个方面 1.绝缘变差而引入的误差热电偶在使用一段时间后,保护管和接线板上的污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良,在高温下更为严重,这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰,由此引起的误差有时可达上。2.热惰性引入的误差热电偶测温过程实际上是热电偶与被测介质间热交换过程,需要一定的时间达到热平衡,由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化,在进行快速测量时这种影响尤为突出。所以应尽可能采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。测温环境许可时,甚至可将保护管取去。由于存在测量滞后,用热电偶检测出的温度波动的振幅较炉温波动的振幅小。测量滞后越大,热电偶波动的振幅就越小,与实际炉温的差别也就越大。当用时间常数大的热电偶测温或控温时,仪表显示的温度虽然波动很小,但实际炉温的波动可能很大。为了准确的测量温度,应当选择时间常数小的热电偶。时间常数与传热系数成反比,与热电偶热端的直径、材料的密度及比热成正比,如要减小时间常数,除增加传热系数以外,最有效的办法是尽量减小热端的尺寸。使用中,通常采用导热性能好的材料,管壁薄、内径小的保护套管,比如高灵敏度的铠装热电偶,采用变径技术的小惰性。对流传热系数与温度之间有怎样的关系?已知温度差如何求对流传热系数? 如果已知对流换热量,那温差与对流传热系数之间是反比关系,用对流换热量除温差再除换热面积就得到对流传热系数.如果对流换热量不知道,求解对流传热系数应按照特征数间的实验关联式去求解.实际上,对流传热系数从机理上来说与温差没有关系.如何计算对流传热系数 q=h*(tw-t∞)Q=h*A*(tw-t∞)=q*A式中2113:q为单位5261面积的固体表面与流体之间在单4102位时间内交换的热量,称作热流密度,单1653位W/m^2;tw、t∞分别为固体表面和流体的温度,单位K;A为壁面面积,单位m^2;Q为面积A上的传热热量,单位W;h称为表面对流传热系数,单位W/(m^2.K)。对流换热系数的大致量级(单位:W/(m2*K)):空气自然对流 5~25气体强制对流 20~100水的自然对流 200~1000水的强制对流 1000~15000油类的强制对流 50~1500水蒸气的冷凝 5000~15000有机蒸汽的冷凝 500~2000水的沸腾 2500~25000由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程,只能发生在有流体流动的场合单位是W/(㎡*K),含义是对流换热速率,反应了对流传热的快慢,对流传热系数越大,表示对流传热越快。对流传热系数分为局部总传热系数和总传热系数,总传热系数总是接近于α小的流体的对流传热系数。扩展资料:表面传热系数符号为h,(α);q=h(Ts-Tr)。式中:Ts是表面温度;Tr是表征外部环境特性的参考温度。热学的量。SI单位:W/(m2·K)(瓦〔特〕每平方米开〔尔文〕)。牛顿冷却公式:流体被加热时 q=h(Tw-Tf)流体被冷却时 q=h(Tf-Tw)其中,Tw及。

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