采用3ω法测量多壁纳米碳管悬浮液的导热系数

为了减小瞬态热线法测量纳米流体导热系数时易受电磁干扰和自然对流等因素的影响,更好地探究新型换热工质的强化传热机理,研制了3ω法实验台,采用锁相放大器测得交流加热铂丝的3倍频电压响应,拟合算出待测液体的导热系数.先通过对常规液体蒸馏水、乙二醇以及酒精溶液的测量,验证了实验台的精度和可靠性.然后采用两步法合成了稳定性较高的多壁纳米碳管悬浮液,测得其各体积分数和各温度下的导热系数.实验结果表明,3ω法具有较好的电磁兼容性,测量时温升不超过0.5K,可以有效地减小对流传热和辐射传热的影响,且可以通过1ω电压来判断纳米流体的稳定性;纳米碳管悬浮液的导热系数比基液和Hamilton-Crosser预测值明显提高,并且分别随纳米碳管含量的增加和温度升高而加大.     

影响纳米流体导热系数实验测试的因素

导热系数是衡量纳米流体强化换热的最重要的参数,但在不同学者的研究中,对于同一种纳米流体所测得的导热系数却有很大差别。本文针对影响纳米流体导热系数实验测量的因素进行研究,在相同的实验条件下,分别运用Hotdisk导热仪和闪光法导热仪对水基二氧化钛纳米流体的导热系数进行了测量。实验结果表明,用Hotdisk法的测量结果比用闪光法测得的高21%～34%。通过计算分析发现:自然对流是引起纳米流体导热系数测量结果多变的重要原因之一。     

无机纳米流体的热物性及其测试新方法的研究

研究了一种能同时测量纳米流体导热系数λ、导温系数α和比热C_p的非稳态多功能测试新方法,它结合了单丝法准确测量导热系数和双丝法准确测量导温系数的优点.对几种液体的导热系数和导温系数的实测值与TPRC推荐值进行比较,最大偏差分别为-0.4％和-2.7％.导热系数和导温系数测试均方根误差分别<±0.5％和±3％.并用此法测量了纳米Al₂O₃流体和纳米TiO₂流体的热物性参数,结果表明在流体中加入无机纳米粉体后其入和α较分散介质均有明显提高,加和原理不完全适用于纳米流体比热计算.     

金属氧化物纳米流体的导热性能研究

采用瞬态热线法测量了4种不同种类、不同体积份额配比的纳米流体的导热系数,分析了纳米颗粒属性、体积分数、悬浮稳定性及温度等因素对纳米流体导热系数的影响.实验结果表明,在流体中加入纳米颗粒将显著提高流体的导热系数.     

瞬态热丝法测量纳米流体的导热系数

推导了用双铂丝测量流体导热系数的瞬态热丝法的实验关联式,并据此设计实验装置,分析误差因素,给出了系统误差修正系数.用该装置测量了几种纳米流体的导热系数并作了相关分析.     

基于热成像的软包锂电池导热系数测试方法

为给软包锂电池热设计提供准确的导热系数值,提出了一种基于热成像技术的测试方法。通过热像仪记录电池表面温度场的演变数据,可同时反演电池的纵向和面向导热系数,避免了传统接触式表面测温引入的不确定因素。测试了多块不同规格的三元聚合物软包锂电池样品,并对其中一种样品进行了稳态法导热系数测量作为参考。结果显示,纵向和面向导热系数测试的相对标准差均在3%以内,纵向导热系数的测试结果与稳态法测量结果的相对偏差为3.1%,表明该方法具有较高的可靠性,可为电池的热设计提供参考。     

发泡绝热液氮传输管道绝热层导热系数的测量

为了对实际发泡绝热液氮传输管道进行性能评价,通过建立蒸发率与平均导热系数之间的关系式,由蒸发率的测量来获得平均导热系数,建立了一套低温液体传输管道绝热性能检测装置,并对若干根2 m长发泡绝热液氮传输管道进行了测试,从而在不破坏发泡绝热层的条件下得出了实际管道绝热层真实平均导热系数.平均导热系数测量结果与发泡层取样导热系数测量结果对比表明:该测试装置所得数据准确可信,可作为发泡绝热低温流体输送管道无损绝热性能测试的标准测试台.详细描述了该测试装置的测量原理、方法和构成、以及数据采集和处理,最后讨论了影响平均导热系数测量的主要因素.     

Al2O3纳米粉体悬浮液热物性实验研究

分别采用瞬态热线法、比较量热法和旋转粘度计测试了不同温度、粒子浓度和粒径下的Al2O3-DW（蒸馏水）纳米流体的导热系数、比热容、粘度等热物性参数。试验结果表明,粒子浓度、粒径和温度都是影响Al2O3-DW纳米流体热物性参数的重要因素。与水相比,纳米流体导热系数和粘度增加,常温4％体积份额下增幅分别为21．5％和52．3％;纳米流体比热容随着粒子体积份额增加而降低,并推导出了常温下低浓度纳米流体比热容的预测公式。     

LabVIEW的瞬态热线法导热系数测试系统的开发

研制了一种基于LabVIEW平台的瞬态热线法测量导热系数的测试系统,从测量原理、系统硬件、系统软件、数据处理等方面说明了该系统的设计过程.采用有限容积法对瞬态热线法导热系数的测量过程进行数值模拟,并建立迭代算法处理实验数据.通过LabVIEW调用动态链接库混合编程实现了LabVIEW平台对Fortran语言的调用,集成了数据采集和处理模块,实现了测试系统的自动化.通过测量氮气的导热系数验证了该测试系统的可靠性.     

瞬态热线法液体导热系数测试系统的研制

根据瞬态热线法测量导热系数的原理,研制了测量装置和数据采集系统.利用阳极氧化的方式,在热线表面进行绝缘处理,使其能够适用于导电性或者极性物质的导热系数的研究.为了检验该系统的性能,在常温常压下对蒸馏水的导热系数进行了测量.测试结果表明,该系统能够满足导热系数测试的需要.     

γ-Fe_2O_3/EG纳米流体热输运性质的研究

选用乙二醇(EG)为基液,运用两步法制得稳定性良好的γ-Fe2O3纳米流体。测量并研究了γ-Fe2O3纳米流体的导热系数和粘度等热输运性质。结果表明,γ-Fe2O3纳米粒子的加入使得纳米流体的导热系数较基液提高了,纳米流体的粘度在低温下较大,并随着温度的升高而减小,纳米流体在强化传热领域有着潜在的应用前景。     

真空绝热板导热系数快速测量方法的研究

以传统的大平板热保护法测量绝热材料为理论基础,提出基于埋入式热流计法快速测量真空绝热板导热系数的方案。通过有限元分析软件ANSYS仿真分析,证明了该测量原理的可行性。通过硬件电路设计和相关测量方法,实现了真空绝热板导热系数的快速测量。实验结果表明,该检测方案具有操作简便、检测速度快、测量精度高、成本低廉等优点,可广泛应用于工业测量领域。     

高分子聚合材料的导热系数测定

讨论了平板法测量导热系数的原理。介绍了导热仪的结构。给出了对新型高导热性能有机高分子材料的导热系数测试结果。测试表明,此导热仪可对不良导热材料进行低于０℃的测量,填补了国内这方面的空白。     

基于稳态法的界面材料热性能测试应用

通过ASTM D5470标准对稳态法导热系数的测量进行深入分析,针对不同类型的常见导热材料,根据厚度差异、硬度差异等,设定不同的测试压力,进行相应预处理等;对常规导热垫片采用最小二乘法测得拟合导热系数,同时对采用表面处理或增强基材的导热材料采用ABB法或向下压缩法测得有效拟合数据;结合导热系数和热阻的优劣进行分析,并对长期老化后的热性能波动进行简易测定。     

利用瞬态热线法测量固体导热系数

在利用瞬态热丝法测量固体与流体导热系数方法研究的基础上，对固体的导热系数进行了计算，提出了既有理论意义又包含了测量参数、既严格又简便的新表达式；分析与定量计算了模型误差、截断误差、热阻误差、热容忽视误差及测量系统的合成误差；并指出了减小误差的措施。在实验研究中，建立了试件测试台和自动化参数采集与数据处理的计算机测控系统。测量结果表明，所测得的3种固体材料的导热系数值与文献参照值相差约5％。具有一定的实用价值。     

热带法测量材料导热系数的实验研究

根据瞬态热带法的基本原理，建立了测量非导电固体材料以及松散材料导热系数的实验装置，采用热电偶直接测量热带的温度变化，整个测量系统更加方便实用、易于实现。对一批试样进行的测试结果表明，本测量装置具有较好的重复性和准确性，可应用于相关的科研部门和工业部门。     

RGD-3001A智能导热系数测试装置的设计与实现

针对目前国内导热系数测试仪器设备偏大、试样装夹不方便以及人为计算误差等问题,综合运用机械、自动控制、传感测控及交互式人机界面技术设计研发了RGD-3001A智能导热系数测试装置.该装置的最大特点是试样厚度的测量、夹紧以及所有数据采集、显示、计算均由系统自动完成,整个测量过程无需人工干预,同时还具有上位机通讯功能,真正实现了导热系数测试的自动化.实验表明,该智能导热系数测试装置性能稳定,自动化程度及测量精度较高,操作简单,并拥有独立的知识产权,在技术上已达国内先进水平,具有广阔的应用前景.     

膏状物材料导热系数和界面热阻稳态测量法

依据ASTM D-5470测试标准搭建稳态法测量装置,同时结合具有特殊结构的样品支架,可以实现膏状物材料导热系数及其与固体表面之间界面热阻的测量。样品支架上具有不同深度的凹槽,凹槽的深度决定了膏状物材料的厚度。利用稳态法测量装置测量试样的热阻,并计算相应凹槽区域的整体热阻,最后利用最小二乘法直线拟合的方式计算膏状物材料的导热系数和界面热阻。     

TCI导热仪测试材料导热系数的影响因素分析

阐述基于瞬态平面热源法的TCI导热仪测试原理,通过对蒸馏水、Pyrex耐热玻璃、耐高温陶瓷、LAF6720泡沫材料导热系数的测量研究,分析影响TCI导热仪测试精度的因素。结果显示:TCI导热仪对于常见材料导热系数的测试结果具有较好的精度和可重复性,测试过程中需选择合适的校准方式,对固体材料需添加媒介以减小接触热阻。此外,对于测试时需添加触媒介质的固体材料连续测试时间不宜过长,最好不要超过20 min。     

纳米流体的分散性研究及其热物性测量

采用"两步法"制备了稳定性良好的γ-Al2O3-DW和CNTs-DW纳米流体,研究了分散剂对纳米流体悬浮稳定性的影响,测试了溶液的热扩散系数和比定压热容,并根据测试数据计算出导热系数.结果表明,分散剂种类和用量对纳米流体的分散有重要影响,相对于基础液体(DW),纳米流体的导热系数和热扩散系数有一定的提高,但比定压热容减小.