穩(wěn)態(tài)法測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)中,誤差主要源于兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié):
首先,護(hù)熱板的溫度控制不精準(zhǔn)是關(guān)鍵誤差來(lái)源。國(guó)內(nèi)外的測(cè)試實(shí)踐往往未能嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn),如使用溫差熱電堆精確監(jiān)控護(hù)熱板和中心量熱板的溫差,這就可能導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的偏差。
其次,量熱板和護(hù)熱板的溫度均勻性問(wèn)題也不容忽視。電阻加熱絲的盤繞方式直接影響加熱板的溫度均勻性,而ASTM對(duì)此有明確的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),如果未能達(dá)到,也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。
值得注意的是,穩(wěn)態(tài)法測(cè)量的是單一形式的導(dǎo)熱,實(shí)際應(yīng)用中可能存在輻射、對(duì)流和傳質(zhì)等多種熱傳遞方式,這時(shí)需要考慮表觀或有效導(dǎo)熱系數(shù),而非單純導(dǎo)熱系數(shù)。這可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值與實(shí)際復(fù)合傳熱關(guān)系有所出入。
導(dǎo)熱系數(shù)受多種因素影響,如物質(zhì)的種類、結(jié)構(gòu)、密度、濕度、溫度和壓力等。例如,干的固體通常導(dǎo)熱系數(shù)較低,而液體的導(dǎo)熱性會(huì)因其分子間距更大而更強(qiáng)。工程上使用的系數(shù)值是通過(guò)專門試驗(yàn)測(cè)定出來(lái)的。
溫度變化對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響也需重視。升溫會(huì)導(dǎo)致分子運(yùn)動(dòng)加快,進(jìn)而影響固體骨架和孔隙內(nèi)流體的傳熱。濕材料中,溫度梯度會(huì)引發(fā)水蒸氣遷移,進(jìn)一步復(fù)雜化了熱傳遞情況。
總的來(lái)說(shuō),要準(zhǔn)確測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù),必須嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件,確保溫度控制精確和加熱板的溫度均勻性,并理解其在復(fù)合傳熱環(huán)境下的適用性。