导热系数相对不确定度(导热系数相对不确定度怎么计算)
物体导热系数的测定中实验误产生的原因有哪些?
物体导热系数的测定中实验误产生的原因有以下几个方面: 1、实验中实验仪器的计数误: 如电压的读数误为0.01mv,游标卡尺的测量误为0.02mm。 2、在实验过程中由于人员走动过,导致空气流通,散失热量造成误。 3、由于升温、降温不好控制导致实验误。 4、由于实验时间比较长,室温可能在实验中有变化,而造成实验误。 5、由于仪器使用时间过长发生磨损,可能造成系统误。
导热系数相对不确定度(导热系数相对不确定度怎么计算)
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导热系数相对不确定度(导热系数相对不确定度怎么计算)
测量器具: 测量器具设计中存在的原理误,如杠杆机构、阿贝误等。制造和装配过程中的误也会引起其示值误的产生。 例如刻线尺的制造误、量块制造与检定误、表盘的刻制与装配偏心、光学系统的放大倍数误、齿轮分度误等。其中重要的是基准件的误,如刻线尺和量块的误,它是测量器具误的主要来源 2、测量方法: 间接测量法中因采用近似的函数关系原理而产生的误或多个数据经过计算后的误累积。 3、测量环境: 测量环境主要包括温度、气压、湿度、振动、空气质量等因素。在一般测量过程中,温度是重要的因素。测量温度对标准温度(+20℃)的偏离、测量过程中温度的变化以及测量器具与被测件的温等都将。由于测量仪器的制造不十分完善及检验、校正的残余误,必然使观测值中包含有因仪器本身而产生的测量误。 2)作仪器的技术人员(观测员)感觉器官的鉴别能力有一定局限性,所以在仪器的安置、照准、读数方面都不可避免地产生测量误。 3)观测时所处的外界条件发生变化,例如,温度高低、湿度大小、风力强弱及大气折光等因素的影响都会产生测量误。 以上三个方面的因素综合起来,称为观测条件,同时,也是产生误的主要原因。
导热系数的相对误怎么算
导热系数的相对误是指测量值与真实值之间的异,它是以百分比来表示的。其计算公式为:相对误=(测量值-真实值)/真实值×。因此,当测量值更接近于真实值时,相对误会越小。
什么是热导率(导热系数)?
热导率(k值) 热导率是用来度量材料传导热量的能力,热导率愈高,热量在该材料内的损耗就越少。热导率定义为单位截面、长度的材料在单位温下和单位时间内直接传导的热量,公制单位是瓦/米·开尔文(W/m-K)。通常用k或λ来表示热导率。
不同单位制下热导率的换算公式如下
1 BTU/ft hr F = 1.73 W/m-K = 1730 mW/m-K
12 BTU-in/ft2 hr F = 1 BTU/ft hr F = 1.73 W/m-K
1 BTU-in/ft2 hr F = 0.144 W/m-K = 144 mW/m-K
和热导率相对应的是热阻率,用来表示材料阻止热量在某方向上传导的能力。热阻系数的单位是米·开尔文/瓦(m-K/W)
热阻值(R值)
热阻值R的定义是:在指定的温度下,某种材料在单位面积上阻止热量穿过的能力。材料的R值越高,就越适合作为保温材料。
热阻值的单位是 m2·K/W(英制:ft2·hr·F/BTU)
材料厚度/k值 = R值
连续的绝热材料的R值可以相加
R值和材料厚度具有线性关系
R/in = 144/k (mW/m-K) -> 12 mW/m-K 相当于每英寸厚度R值 = 12
和热阻值对应的是热导系数,单位是W/m2·K,在系统中这个值通常被称为总传热系数(OHTC)。
热阻值常常被用在建筑工程中,用来评价材料或者系统的相对保温能力。
热导系数(U值)
U值用来度量导热能力,表示材料在单位面积上允许热量通过的能力,单位为W/m2·K。U值为R值的倒数,即U=1/R。
U值越低说明材料保温性越好(和k值概念很类似)
OHTC和U值常常被认为是同义的。
什么是热导率(导热系数)?
热导率(k值)
热导率是用来度量材料传导热量的能力,热导率愈高,热量在该材料内的损耗就越少。热导率定义为单位截面、长度的材料在单位温下和单位时间内直接传导的热量,公制单位是瓦/米·开尔文(W/m-K)。通常用k或λ来表示热导率。
不同单位制下热导率的换算公式如下
1 BTU/ft hr F = 1.73 W/m-K = 1730 mW/m-K
12 BTU-in/ft2 hr F = 1 BTU/ft hr F = 1.73 W/m-K
1 BTU-in/ft2 hr F = 0.144 W/m-K = 144 mW/m-K
和热导率相对应的是热阻率,用来表示材料阻止热量在某方向上传导的能力。热阻系数的单位是米·开尔文/瓦(m-K/W)
热阻值(R值)
热阻值R的定义是:在指定的温度下,某种材料在单位面积上阻止热量穿过的能力。材料的R值越高,就越适合作为保温材料。
热阻值的单位是 m2·K/W(英制:ft2·hr·F/BTU)
材料厚度/k值 = R值
连续的绝热材料的R值可以相加
R值和材料厚度具有线性关系
R/in = 144/k (mW/m-K) -> 12 mW/m-K 相当于每英寸厚度R值 = 12
和热阻值对应的是热导系数,单位是W/m2·K,在系统中这个值通常被称为总传热系数(OHTC)。
热阻值常常被用在建筑工程中,用来评价材料或者系统的相对保温能力。
热导系数(U值)
U值用来度量导热能力,表示材料在单位面积上允许热量通过的能力,单位为W/m2·K。U值为R值的倒数,即U=1/R。
U值越低说明材料保温性越好(和k值概念很类似)
OHTC和U值常常被认为是同义的。
准稳态法测比热容和导热系数误分析
我公司是生产导热系数仪的,瞬态法的及稳态法的都有,一般来讲稳态法的精度要比瞬态法的精度相对高点,稳态法的检测时间长点,瞬态法的检测速度快.也要看具体检测什么材料来选择什么样的方法检测的.一般每种材料的检测标准上会规定使用什么样的测试方法的.
1.器材本身的仪器误
2.读数时产生的人为误
3.外界环境变化造成的误
4.没有预热就直接做实验
5.没有等|Vt|<=0.010mV就直接加热
影响材料导热系数的主要因素有哪些
【影响绝热材料导热系数的主要因素】
1、温度:温度对各类绝热材料导热系数均有直接影响,温度提高,材料导热系数上升。
2、含湿率:所有的保温材料都具有多孔结构,容易吸湿。当含湿率大于5%~10%,材料吸湿后湿份占据了原被空气充满的部分气孔空间,引起其有效导热系数明显升高。
3、容重:容重是材料气孔率的直接反映,由于气相的导热系数通常均小于固相导热系数,所以保温材料都具有很大的气孔率即很小的容重。一般情况下,增大气孔或减少容重都将导致导热系数的下降。
4、松散材料的粒度:常温时,松散材料材料的导热系数随着材料粒度减小而降低,粒度大时,颗粒之间的空隙尺寸增大,其间空气的导热系数必然增大。粒度小者,导热系数的温度系数小。
5、热流方向:导热系数与热流方向的关系,仅仅存在于各向异性的材料中,即在各个方向上构造不同的材料中。传热方向和纤维方向垂直时的绝热性能比传热方向和纤维方向平行时要好一些;同样,具有大量封闭气孔的材料的绝热性能也比具大有开口气孔的要好一些。
气孔质材料又进一步分成固体物质中有气泡和固体粒子相互轻微接触两种。纤维质材料从排列状态看,分为方向与热流向垂直和纤维方向与热流向平行两种情况,一般情况下纤维保温材料的纤维排列是后者或接近后者,同样密度条件一,其导热系数要比其它形态的多孔质保温材料的导热系数小得多。
6、填充气体的影响:绝热材料中,大部分热量是从孔隙中的气体传导的。因此,绝热材料的热导率在很大程度上决定于填充气体的种类。低温工程中如果填充氦气或氢气,可作为一级近似,认为绝热材料的热导率与这些气体的热导率相当,因为氦气或氢气的热导率都比较大。
7、比热容:绝热材料的比热容对于计算绝热结构在冷却与加热时所需要冷量(或热量)有关。在低温下,所有固体的比热容变化都很大。 在常温常压下,空气的质量不超过绝热材料的5%,但随着温度的下降,气体所占的比重越来越大。因此,在计算常压下工作的绝热材料时,应当考虑这一因素。
8、线膨胀系数:计算绝热结构在降温(或升温)过程中的牢固性及稳定性时,需要知道绝热材料的线膨胀系数。如果绝热材料的线膨胀系数越小,则绝热结构在使用过程中受热胀冷缩影响而损坏的可能性就越小。大多数绝热材料的线膨胀系数值随温度下降下降而显著下降。
1,导热材料氧化物本身。2,合成后使用时的涂层厚度。
导热系数为什么会有误?!!
误分析:
(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占比就会偏大,从而造成的测量误更大。例如:设测量误为0.1mm;则对于1mm厚度的样品,其测量误占比为10%,而对于厚度为1厘米的样品,则测量误占比只有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,这种偏就会越大,此外还有其他误来源,如温度测量误,厚度测量误,面积测量误等。
理论上,从物质微观结构出发,以量子力学和统计力学为基础,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、密度、湿度、温度、压力等因素有关。同一物质的含水率低、温度较低时,导热系数较小。一般来说,固体的热导率比液体的大,而液体的又要比气体的大。
这种异很大程度上是由于这两种状态分子间距不同所导致。现在工程计算上用的系数值都是由专门试验测定出来的。
随着温度的升高或含湿量的增大,所测5种典型建筑材料的导热系数都呈增大的趋势。下面从微观机理上对此加以分析。
对多孔材料而言,当其受潮后,液态水会替代微孔中原有的空气;而在常温常压下,液态水的导热系数(约为0.59W/(m·K))远大于空气的导热系数(约为0.026W/(m·K)),因此,含湿材料的导热系数会大于干燥材料的导热系数,且含湿量越高,导热系数也越大。
若在低温下水分凝结成冰,由于冰的导热系数高达2.2W/(m·K)),因此材料整体的导热系数也将增大。
与受潮带来的影响不同,温度升高会引起分子热运动的加快,促进固体骨架的导热及孔隙内流体的对流传热。此外,孔壁之间的辐射换热也会因为温度的升高而加强。
若材料含湿,则温度梯度还可能造成重要影响:温度梯度将形成蒸汽压梯度,使水蒸气从高温侧向低温侧迁移;在特定条件下,水蒸气可能在低温侧发生冷凝,形成的液态水又将在毛细压力的驱动下从低温侧向高温侧迁移。
如此循环往复,类似于热管的强化换热作用,使材料表现出来的导热系数明显增大。
参考资料来源:
导热系数不确定度怎么算
关于导热系数不确定度怎么算相关资料如下
能源的需求日益旺盛,节能减排势在必行。在能源、化工、动力等行业强化传热是节能的主要手段。例如,通过增加有限空间的换热面积、改变流体的换热性能等手段对高效管、肋管、纳米材料等进行强化传热。换热器作为制冷空调行业产品的重要部件,增强其换热能力既有利于提高机组性能,又有利于降低机组成本,因此高效管的替代成为一种趋势[1-6]。在比较两种不同强化管的性能时,不仅要对比综合传热系数,而且需要综合分析管内传热系数、管外传热系数等参数。如何评估以上参数测试的准确性成为基础也是重要的工作。1970年前后,一些学者逐渐使用“不确定度”一词。1993年,《测量不确定度标识指南》由标准化组织颁布实施,并在世界各国得到执行和广泛引用 [7]。测量不确定度能很好地反映测量结果的准确性,同时对提高测量能力也有指导意义。
测量不确定度通常分为A类不确定度、B类不确定度、标准不确定度和扩展不确定度[8]。A类不确定度是从统计学的角度来分析;B类不确定度是从测量所使用的仪器仪表、参考数据等方面来分析;标准不确定度是对A类和B类不确定度的合成;扩展不确定度则是在特定概率范围内的不确定度。本文将详细阐述并评价上述不确定度的评定过程,讨论各分量对不确定度的贡献,同时也为提高测试能力指明方向。
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