從18世紀中葉由Benjamin Franklin開(kāi)始對固體的導熱能力進(jìn)行實(shí)驗研究以來(lái),已經(jīng)歷了200多年。其間發(fā)展了多種多樣測量物質(zhì)導熱系數的方法,經(jīng)美國普渡大學(xué)(Purdue University)熱物性資料和數據分析中心CINDAS(Center of In-formation and Numerical Data Analysis and Synthesis)的前身熱物理性質(zhì)研究中心TPRC(Thermophysical Properties Resarch Cen-ter)分析歸納為若干類(lèi)別。其歸納方法不外乎從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。
1.根據導熱過(guò)程的宏觀(guān)機理區分有兩大類(lèi)別,即穩態(tài)法和非穩態(tài)法。穩態(tài)法指的是待測試樣上溫度分布達到穩定后進(jìn)行的實(shí)驗測量,其分析的出發(fā)點(diǎn)是穩態(tài)的導熱微分方程,能直接測得導熱系數。這種方法的特點(diǎn)是實(shí)驗公式簡(jiǎn)單,實(shí)驗時(shí)間長(cháng),需要測量導熱量(直接或間接地)和若干點(diǎn)的溫度。非穩態(tài)法指的是實(shí)驗測量過(guò)程中試樣溫度隨時(shí)間變化,其分析的出發(fā)點(diǎn)是不穩定導熱微分方程,常常只能直接測得導溫系數,間接算得導熱系數。這種方法的特點(diǎn)是實(shí)驗公式常不如穩態(tài)法那樣簡(jiǎn)單、直觀(guān),實(shí)驗時(shí)間短,需要測量試樣上若干點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的規律,一般不必測量導熱量。
2.根據導熱熱流在試樣上的流向來(lái)區分 例如圓柱試樣,按熱流是沿軸向,還是徑向流過(guò)試樣,就區分為縱向熱流法和徑向熱流法。
3.根據試樣的形狀區分 例如有平板法、圓柱體法、圓球法、同心球法、矩形棒法等。
4.根據熱流與時(shí)間的函數關(guān)系區分 這屬于非穩態(tài)法的范圍,熱流可以是周期性的,稱(chēng)為周期熱流法,瞬態(tài)加熱的稱(chēng)為瞬態(tài)熱流法等。
5.根據是否直接測量熱流量來(lái)區分 穩態(tài)法中把直接測量熱流量的稱(chēng)為jue對法,通過(guò)測量參比樣品的溫度梯度間接確定熱流量的稱(chēng)為比較法。
還可以有很多細致的分法,在此不再一一列舉。但是根據以上關(guān)于分類(lèi)的簡(jiǎn)述,人們可以很方便地從名稱(chēng)中判斷出方程的導熱機理、熱源和試樣的形式等。
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