Температуропроводность

В теплопередачи анализе коэффициент температуропроводности представляет собой коэффициент теплопроводности, разделенный на плотность и удельную теплоемкость при постоянном давлении. ^[1]Это мера скорости теплопередачи внутри материала. Имеет единицы измерения м. ²/с. Температуропроводность обычно обозначается строчной буквой альфа ( $α$ ), но $a$ , $h$ , $κ$ ( каппа ), ^[2] $К$ , ^[3] и $D$ также используются.

Формула: ^[4]

\alpha ={\frac {k}{\rho c_{p}}}

где

$k$ — теплопроводность (Вт/(м·К))
$c p$ — удельная теплоемкость (Дж/(кг·К))
$ρ$ — плотность (кг/м ³)

Вместе $ρc p$ можно считать объемной теплоемкостью (Дж/(м ³·К)).

Как видно из уравнения теплопроводности , ^[5]

{\frac {\partial T}{\partial t}}=\alpha \nabla ^{2}T,

Один из способов рассматривать температуропроводность - это отношение к производной температуры по времени ее кривизне , количественно определяющее скорость, с которой температурная вогнутость «сглаживается». Температуропроводность является противоположностью температуропроводности . ^[6]^[7] В веществе с высокой температуропроводностью тепло распространяется через него быстро, потому что вещество проводит тепло быстро относительно его объемной теплоемкости или «теплового объема».

Температуропроводность часто измеряют методом флэш-памяти . ^[8]^[9] Он включает в себя нагрев полосового или цилиндрического образца коротким импульсом энергии на одном конце и анализ изменения температуры (уменьшение амплитуды и фазового сдвига импульса) на небольшом расстоянии. ^[10]^[11]

Температуропроводность отдельных материалов и веществ [ править ]

Температуропроводность отдельных материалов и веществ ^[12]
Материал	Температуропроводность (мм ²/с)	Рекомендации
Пиролитический графит , параллельные слоям	1,220
Алмаз	1,060 - 1,160
Углерод/углеродный композит при 25 °C	216.5	^[13]
Гелий (300 К, 1 атм)	190	^[14]
Серебро чистое (99,9%)	165.63
Водород (300 К, 1 атм)	160	^[14]
Золото	127	^[15]
Медь при 25 °C	111	^[13]
Алюминий	97	^[15]
Кремний	88	^[15]
Al-10Si-Mn-Mg (Силафонт 36) при 20°С	74.2	^[16]
Алюминиевый сплав 6061-T6	64	^[15]
Молибден (99,95%) при 25 °C	54.3	^[17]
Al-5Mg-2Si-Mn (Магсимал-59) и 20 °С.	44.0	^[18]
Полагать	40	^[15]
Водяной пар (1 атм, 400 К)	23.38
Железо	23	^[15]
Аргон (300 К, 1 атм)	22	^[14]
Азот (300 К, 1 атм)	22	^[14]
Вода (300 К)	19	^[15]
Сталь , AISI 1010 (углерод 0,1%).	18.8	^[19]
Оксид алюминия (поликристаллический)	12.0
Сталь , 1% углерода	11.72
Si ₃ N ₄ с УНТ 26 °C	9.142	^[20]
Si ₃ N ₄ без УНТ 26 °C	8.605	^[20]
Сталь, нержавеющая 304А при 27 °C	4.2	^[15]
Пиролитический графит, нормальный к слоям	3.6
Сталь, нержавеющая 310 при 25 °C	3.352	^[21]
Инконель 600 при 25 °C	3.428	^[22]
Кварц	1.4	^[15]
Песчаник	1.15
Лед при 0 °C	1.02
Диоксид кремния (поликристаллический)	0.83	^[15]
Кирпич, обычный	0.52
Стеклянное окно	0.34
Кирпич, саман	0.27
ПК (поликарбонат) при 25 °C	0.144	^[23]
Вода при 25 °C	0.143	^[23]
ПТФЭ (политетрафторэтилен) при 25 °C	0.124	^[24]
ПП (полипропилен) при 25 °C	0.096	^[23]
Нейлон	0.09
Резина	0.089 - 0.13	^[3]
Дерево (желтая сосна)	0.082
Парафин при 25 °C	0.081	^[23]
ПВХ (поливинилхлорид)	0.08	^[15]
Масло, двигатель (насыщенная жидкость, 100 °C)	0.0738
Алкоголь	0.07	^[15]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ Лиде, Дэвид Р., изд. (2009). Справочник CRC по химии и физике (90-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . п. 2-65. ISBN 978-1-4200-9084-0 .
^ Хетнарски, Ричард Б.; Эслами, М. Реза (2009). Термические напряжения - передовая теория и приложения (интернет-издание). Дордрехт: Springer Нидерланды. п. 170. дои : 10.1007/978-3-030-10436-8 . ISBN 978-1-4020-9247-3 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Ансворт, Дж.; Дуарте, Ф.Дж. (1979), "Диффузия тепла в твердой сфере и теория Фурье", Am. Дж. Физ. , 47 (11): 891–893, Бибкод : 1979AmJPh..47..981U , doi : 10.1119/1.11601
^ Лайтфут, Р. Байрон Берд, Уоррен Э. Стюарт, Эдвин Н. (1960). Транспортные явления . Джон Уайли и сыновья, Inc. 8.1-7. ISBN 978-0-471-07392-5 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Карслоу, HS ; Джагер, JC (1959), Теплопроводность в твердых телах (2-е изд.), Oxford University Press, ISBN 978-0-19-853368-9
^ Данте, Роберто К. (2016). Справочник по фрикционным материалам и их применению . Эльзевир. стр. 123–134. дои : 10.1016/B978-0-08-100619-1.00009-2 .
^ Венканна, БК (2010). Основы тепломассообмена . Нью-Дели: Обучение PHI. п. 38. ISBN 978-81-203-4031-2 . Проверено 1 декабря 2011 г.
^ «NETZSCH-Gerätebau, Германия» . Архивировано из оригинала 11 марта 2012 г. Проверено 12 марта 2012 г.
^ У. Дж. Паркер; Р. Дж. Дженкинс; К. П. Батлер; Г.Л. Эбботт (1961). «Метод определения температуропроводности, теплоемкости и теплопроводности». Журнал прикладной физики . 32 (9): 1679. Бибкод : 1961JAP....32.1679P . дои : 10.1063/1.1728417 .
^ Дж. Блюмм; Дж. Опферманн (2002). «Совершенствование математического моделирования импульсных измерений». Высокие температуры – высокие давления . 34 (5): 515. doi : 10.1068/htjr061 .
^ Термитус, М.-А. (октябрь 2010 г.). «Новая поправка на размер луча для измерения температуропроводности методом вспышки» . В Гаале, Даниэла С.; Гаал, Питер С. (ред.). Теплопроводность 30/Тепловое расширение 18 . 30-я Международная конференция по теплопроводности/18-й Международный симпозиум по тепловому расширению . Ланкастер, Пенсильвания: Публикации DEStech. п. 217. ИСБН 978-1-60595-015-0 . Проверено 1 декабря 2011 г.
^ Коричневый; Марко (1958). Введение в теплообмен (3-е изд.). МакГроу-Хилл. и Эккерт; Дрейк (1959). Тепломассоперенос . МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-89116-553-8 . цитируется в Холман, JP (2002). Теплопередача (9-е изд.). МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-07-029639-8 .
^ Перейти обратно: ^а ^б В. Казаленьо; П. Вавассори; М. Валле; М. Феррарис; М. Сальво; Г. Пинцюк (2010). «Измерение тепловых свойств соединения керамика/металл методом лазерной вспышки». Журнал ядерных материалов . 407 (2): 83. Бибкод : 2010JNuM..407...83C . дои : 10.1016/j.jnucmat.2010.09.032 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Лиде, Дэвид Р., изд. (1992). Справочник CDC по химии и физике (71-е изд.). Бостон: Издательство Chemical Rubber. цитируется в Байерляйн, Ральф (1999). Теплофизика . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 372 . ISBN 978-0-521-59082-2 . Проверено 1 декабря 2011 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^Это ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л Джим Уилсон (август 2007 г.). «Данные о материалах» . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ П. Хофер; Э. Кашниц (2011). «Температуропроводность алюминиевого сплава Al-10Si-Mn-Mg (Силафонт 36) в твердом и жидком состояниях» . Высокие температуры – высокие давления . 40 (3–4): 311.
^ А. Линдеманн; Дж. Блюмм (2009). Измерение теплофизических свойств чистого молибдена . 17-й семинар Plansee . Том. 3.
^ Э. Кашниц; М. Кюбльбёк (2008). «Температуропроводность алюминиевого сплава Al-5Mg-2Si-Mn (Магсимал-59) в твердом и жидком состояниях» . Высокие температуры – высокие давления . 37 (3): 221.
^ Линхард, Джон Х. Линхард, Джон Х. (2019). Учебник по теплопередаче (5-е изд.). Дувр Паб. п. 715. {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Перейти обратно: ^а ^б О. Кошор; А. Линдеманн; Ф. Дэвин; К. Балажи (2009). «Наблюдение теплофизических и трибологических свойств УНТ, армированных Si ₃ N ₄ ». Ключевые инженерные материалы . 409 : 354. doi : 10.4028/www.scientific.net/KEM.409.354 . S2CID 136957396 .
^ Дж. Блюмм; А. Линдеманн; Б. Нидриг; Р. Кэмпбелл (2007). «Измерение избранных теплофизических свойств эталонного материала из нержавеющей стали 310, сертифицированного NPL». Международный журнал теплофизики . 28 (2): 674. Бибкод : 2007IJT....28..674B . дои : 10.1007/s10765-007-0177-z . S2CID 120628607 .
^ Дж. Блюмм; А. Линдеманн; Б. Нидриг (2003–2007). «Измерение теплофизических свойств стандарта теплопроводности NPL Inconel 600» . Высокие температуры – высокие давления . 35/36 (6): 621. doi : 10.1068/htjr145 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Дж. Блюмм; А. Линдеманн (2003–2007). «Характеристика теплофизических свойств расплавленных полимеров и жидкостей методом мгновенного испарения» (PDF) . Высокие температуры – высокие давления . 35/36 (6): 627. doi : 10.1068/htjr144 .
^ Дж. Блюмм; А. Линдеманн; М. Мейер; К. Штрассер (2011). «Характеристика ПТФЭ с использованием передового метода термического анализа». Международный журнал теплофизики . 40 (3–4): 311. Бибкод : 2010IJT....31.1919B . дои : 10.1007/s10765-008-0512-z . S2CID 122020437 .

[1] Лиде, Дэвид Р., изд. (2009). Справочник CRC по химии и физике (90-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . п. 2-65. ISBN 978-1-4200-9084-0 .

[2] Хетнарски, Ричард Б.; Эслами, М. Реза (2009). Термические напряжения - передовая теория и приложения (интернет-издание). Дордрехт: Springer Нидерланды. п. 170. дои : 10.1007/978-3-030-10436-8 . ISBN 978-1-4020-9247-3 .

[AJP-3] Перейти обратно: ^а ^б Ансворт, Дж.; Дуарте, Ф.Дж. (1979), "Диффузия тепла в твердой сфере и теория Фурье", Am. Дж. Физ. , 47 (11): 891–893, Бибкод : 1979AmJPh..47..981U , doi : 10.1119/1.11601

[4] Лайтфут, Р. Байрон Берд, Уоррен Э. Стюарт, Эдвин Н. (1960). Транспортные явления . Джон Уайли и сыновья, Inc. 8.1-7. ISBN 978-0-471-07392-5 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[5] Карслоу, HS ; Джагер, JC (1959), Теплопроводность в твердых телах (2-е изд.), Oxford University Press, ISBN 978-0-19-853368-9

[6] Данте, Роберто К. (2016). Справочник по фрикционным материалам и их применению . Эльзевир. стр. 123–134. дои : 10.1016/B978-0-08-100619-1.00009-2 .

[7] Венканна, БК (2010). Основы тепломассообмена . Нью-Дели: Обучение PHI. п. 38. ISBN 978-81-203-4031-2 . Проверено 1 декабря 2011 г.

[8] «NETZSCH-Gerätebau, Германия» . Архивировано из оригинала 11 марта 2012 г. Проверено 12 марта 2012 г.

[Parker-9] У. Дж. Паркер; Р. Дж. Дженкинс; К. П. Батлер; Г.Л. Эбботт (1961). «Метод определения температуропроводности, теплоемкости и теплопроводности». Журнал прикладной физики . 32 (9): 1679. Бибкод : 1961JAP....32.1679P . дои : 10.1063/1.1728417 .

[10] Дж. Блюмм; Дж. Опферманн (2002). «Совершенствование математического моделирования импульсных измерений». Высокие температуры – высокие давления . 34 (5): 515. doi : 10.1068/htjr061 .

[11] Термитус, М.-А. (октябрь 2010 г.). «Новая поправка на размер луча для измерения температуропроводности методом вспышки» . В Гаале, Даниэла С.; Гаал, Питер С. (ред.). Теплопроводность 30/Тепловое расширение 18 . 30-я Международная конференция по теплопроводности/18-й Международный симпозиум по тепловому расширению . Ланкастер, Пенсильвания: Публикации DEStech. п. 217. ИСБН 978-1-60595-015-0 . Проверено 1 декабря 2011 г.

[12] Коричневый; Марко (1958). Введение в теплообмен (3-е изд.). МакГроу-Хилл. и Эккерт; Дрейк (1959). Тепломассоперенос . МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-89116-553-8 . цитируется в Холман, JP (2002). Теплопередача (9-е изд.). МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-07-029639-8 .

[Casalegno2010-13] Перейти обратно: ^а ^б В. Казаленьо; П. Вавассори; М. Валле; М. Феррарис; М. Сальво; Г. Пинцюк (2010). «Измерение тепловых свойств соединения керамика/металл методом лазерной вспышки». Журнал ядерных материалов . 407 (2): 83. Бибкод : 2010JNuM..407...83C . дои : 10.1016/j.jnucmat.2010.09.032 .

[baierlein-14] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Лиде, Дэвид Р., изд. (1992). Справочник CDC по химии и физике (71-е изд.). Бостон: Издательство Chemical Rubber. цитируется в Байерляйн, Ральф (1999). Теплофизика . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 372 . ISBN 978-0-521-59082-2 . Проверено 1 декабря 2011 г.

[eleccool-15] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^Это ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л Джим Уилсон (август 2007 г.). «Данные о материалах» . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[16] П. Хофер; Э. Кашниц (2011). «Температуропроводность алюминиевого сплава Al-10Si-Mn-Mg (Силафонт 36) в твердом и жидком состояниях» . Высокие температуры – высокие давления . 40 (3–4): 311.

[17] А. Линдеманн; Дж. Блюмм (2009). Измерение теплофизических свойств чистого молибдена . 17-й семинар Plansee . Том. 3.

[18] Э. Кашниц; М. Кюбльбёк (2008). «Температуропроводность алюминиевого сплава Al-5Mg-2Si-Mn (Магсимал-59) в твердом и жидком состояниях» . Высокие температуры – высокие давления . 37 (3): 221.

[19] Линхард, Джон Х. Линхард, Джон Х. (2019). Учебник по теплопередаче (5-е изд.). Дувр Паб. п. 715. {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[Koszor2009-20] Перейти обратно: ^а ^б О. Кошор; А. Линдеманн; Ф. Дэвин; К. Балажи (2009). «Наблюдение теплофизических и трибологических свойств УНТ, армированных Si ₃ N ₄ ». Ключевые инженерные материалы . 409 : 354. doi : 10.4028/www.scientific.net/KEM.409.354 . S2CID 136957396 .

[21] Дж. Блюмм; А. Линдеманн; Б. Нидриг; Р. Кэмпбелл (2007). «Измерение избранных теплофизических свойств эталонного материала из нержавеющей стали 310, сертифицированного NPL». Международный журнал теплофизики . 28 (2): 674. Бибкод : 2007IJT....28..674B . дои : 10.1007/s10765-007-0177-z . S2CID 120628607 .

[22] Дж. Блюмм; А. Линдеманн; Б. Нидриг (2003–2007). «Измерение теплофизических свойств стандарта теплопроводности NPL Inconel 600» . Высокие температуры – высокие давления . 35/36 (6): 621. doi : 10.1068/htjr145 .

[HTHP3536pp627-23] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Дж. Блюмм; А. Линдеманн (2003–2007). «Характеристика теплофизических свойств расплавленных полимеров и жидкостей методом мгновенного испарения» (PDF) . Высокие температуры – высокие давления . 35/36 (6): 627. doi : 10.1068/htjr144 .

[24] Дж. Блюмм; А. Линдеманн; М. Мейер; К. Штрассер (2011). «Характеристика ПТФЭ с использованием передового метода термического анализа». Международный журнал теплофизики . 40 (3–4): 311. Бибкод : 2010IJT....31.1919B . дои : 10.1007/s10765-008-0512-z . S2CID 122020437 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

Базы данных авторитетного контроля
Международный	БЫСТРЫЙ
Национальный	Франция Данные БнФ Германия Израиль Соединенные Штаты