第2章--热线法测量原理

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热线法测量原理
2.1热线法测量原理
热线法基于常物性、均质、具有相同初始温度的无限大介质，在受到恒定线热源作用时，根据非稳态导热过程测量材料热导率和热扩散率的热物性测量方法。现热线法已经被广泛应用于各种低热导率、颗粒状材料和多孔材料的热物性测量，成为我国测量非金属材料标准之一（
GB/T 10297-1998
)。2.1.1 热线法基本假设
热线法理想模型的基本假设
[25,26]
：热线无限长；
热线自身的热容量为零；
热线的半径无限小具有零截面积；
被测试样的热物性与时间、温度和温度梯度无关为常数；
被测试样无限大，均匀连续，各向同性；
热线与被测试样完全接触，热传递只有热传导。
2.1.1 热线法数学模型
瞬态热线法测量原理是基于无限大非稳态导热模型，假设模型已经满足上面的基本假设，被测试样均匀初始温度为T
，热导率为
λ，热扩散率为
a,密度为ρ，比热容为c。加热热线放在被测试样的几何中心并与z轴重合，其长度为l，恒定线功率为
ql(W·m-1)。在时间
t=0s时，打开开关加热热线开始通电升温，忽略热量想热线轴向的传播，并令
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关键词：测量方法 数学模型 金属材料 热容量 非金属