热流校准基础知识

  云天 ·  2008-06-23 13:13  ·  42661 次点击
热流顾名思义,也就是热量在流动,至于它为什么流动,以怎样的方式流动,在第一篇的第八章已作了介绍。这里再简单说几句,由于温度有差别,物质内部的分子、原子或自由电子等微粒的不规则运动(如扩散碰撞或弹性波和晶格振动)进行能量交换,能量低的获得能量,能量高的放出能量。并以传导、对流、辐射等三种方式来进行热量转移,即能量交换。
1.热流基本概念及单位
恒量热量转移大小采用称为热流密度的单位来度量,热流密度是这样定义的:在某方向上,若把单位时间单位面积上传递的热量,必须明确一点,不同方向上有不同的热流密度。它与温度梯度一样都是矢量,此矢量的方向是热流量大小的方向,其大小等于沿着这个方向单位时间面积流过的热量。在连续温度场内每一点上都可以建立热流密度矢量,这些矢量的全体构成热流场。本书中提到的热流测量就是测量热流密度矢量的大小,它的单位,在量值上用来表示。在过去很长的时期,热流密度的单位曾经用卡/厘米2·秒,(cal/cm2·s)或大卡/米2·小时,(kcal/m2·h),国外还采用英热单位:Btu/ft2-sec,为了统一法定计量单位,热流密度的单位统一用:W/cm2(瓦/厘米2)或kw/m2(千瓦/米2),热量用KJ,热流用W。它们之间如何进行换算,作为热流计量测试人员是必须得熟知。
热量:1kJ=0.94783Btu
1kJ=0.23884Kcal
热流:1W=3.4121Btu/n
1W=0.85984kcal/n
热流密度:1W/m2=0.1761Btu/(ft2·h)
1W/m2=0.85984kcal/(m3·h)
1W/cm2=0.48917Btu/ft2
2.热流计的种类
热流量计一般由两部分组成:热流计测头和显示仪表,也有不带显示仪表,只是测头,在实际应用和校准时另接二次仪表。热流计的种类很多,按接收热流密度的方式来分只有两大类:
接触式热流计和辐射式热流计;接触式热流计一般用于测量传导热流密度,在一定条件下,也可以认为是测量对流和辐射的热流的总和,如拔山式热流计。
辐射式热流计一般用于接受辐射式热流密度,也有部分气流热量进入测头,如果测纯辐射热需在探头前加装单品片,可消除对流的影响。从测量的原理分,有稳态导热式热流计和利用非稳态传热原理的多种热流测头

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