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影響導(dǎo)熱系數(shù)測量的因素有哪些
點擊次數(shù):3446 更新時間:2022-06-15

不同物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)各不相同,相同物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)與其的結(jié)構(gòu)、密度、濕度、溫度、壓力等因素有關(guān)。同一物質(zhì)的含水率低、溫度較低時,導(dǎo)熱系數(shù)較小。

一般來說,固體的熱導(dǎo)率比液體的大,而液體的又要比氣體的大。這種差異很大程度上是由于這兩種狀態(tài)分子間距不同所導(dǎo)致。現(xiàn)在工程計算上用的系數(shù)值都是由專門試驗測定出來的。

與受潮帶來的影響不同,溫度升高會引起分子熱運動的加快,促進(jìn)固體骨架的導(dǎo)熱及孔隙內(nèi)流體的對流傳熱。此外,孔壁之間的輻射換熱也會因為溫度的升高而加強(qiáng)。

若材料含濕,則溫度梯度還可能造成重要影響:溫度梯度將形成蒸汽壓梯度,使水蒸氣從高溫側(cè)向低溫側(cè)遷移;在特定條件下,水蒸氣可能在低溫側(cè)發(fā)生冷凝,形成的液態(tài)水又將在毛細(xì)壓力的驅(qū)動下從低溫側(cè)向高溫側(cè)遷移。如此循環(huán)往復(fù),類似于熱管的強(qiáng)化換熱作用,使材料表現(xiàn)出來的導(dǎo)熱系數(shù)明顯增大。

隨著溫度的升高或含濕量的增大,所測5種典型建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)都呈增大的趨勢。下面從微觀機(jī)理上對此加以分析。對多孔材料而言,當(dāng)其受潮后,液態(tài)水會替代微孔中原有的空氣;而在常溫常壓下,液態(tài)水的導(dǎo)熱系數(shù)(約為0.59W/(m·K))遠(yuǎn)大于空氣的(約為0.026W/(m·K))。

因此,含濕材料的導(dǎo)熱系數(shù)會大于干燥材料的,且含濕量越高,導(dǎo)熱系數(shù)也越大。若在低溫下水分凝結(jié)成冰,由于冰的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)2.2W/(m·K)),因此材料整體的導(dǎo)熱系數(shù)也將增大。

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