PDF《上海依阳实业有限公司》

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140 160 热流量( W ) 温度(℃) 时间(min) 温度源(℃) 样品中心温度(℃) 热流计热流量值(W) 上海依阳实业有限公司――www.eyoungindustry.com 第6页共

10 页图4-5 矩形加热波形时单位质量沙子样品热焓值变化曲线 根据图 4-5 所示的模仿仿真结果,可以计算出 20~30℃温度范围内沙子平均比 热容为 0.750 J/gK,与设定值 0.80 J/gK 的相对误差为 6.3%. 4.3. 改变加热波形的模拟计算结果 鉴于上述方波加热波形仿真计算结果有较大误差,对于

304 不锈钢材料样品, 将加热波形调整为梯形,如图 4-6 中的红线所示,用时

30 分钟温度从 20℃线性升 温到 30℃后恒温

40 分钟,然后按照相同的变温速率用时

30 分钟再降到 20℃. 图4-6 改变加热波形后的不锈钢样品温度和热流变化曲线 -1

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140 160 热流量( W ) 温度(℃) 时间(min) 温度源(℃) 样品中心温度(℃) 热流计热流量值(W) 上海依阳实业有限公司――www.eyoungindustry.com 第7页共

10 页 在这种加热波形下,计算得到的样品中心温度和进出样品的热流变化如图 4-6 所示.通过对上述热流随时间变化曲线按照时间进行积分,最终得到此波形加热过 程中的单位质量不锈钢样品的热焓值变化曲线,如图 4-7 所示. 图4-7 梯形加热波形时单位质量不锈钢样品热焓值变化曲线 根据图 4-7 所示的模仿仿真结果,可以计算出 20~30℃温度范围内的

304 不锈 钢平均比热容为 0.473 J/gK,与设定值相比没有误差,这说明通过改变加热波形, 降低加热温度突变速率, 可显著提高积分计算精度, 大幅度减少最终计算结果误差. 图4-8 改变加热波形后的沙子样品温度和热流变化曲线 -1

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160 热流量( W ) 温度(℃) 时间(min) 温度源(℃) 样品中心温度(℃) 热流计热流量值(W) 上海依阳实业有限公司――www.eyoungindustry.com 第8页共

10 页 同样,对于沙子材料样品,将加热波形调整为梯形,如图 4-8 中的红线所示, 用时

30 分钟温度从 20℃线性升温到 30℃后恒温

40 分钟,然后按照相同的变温速 率用时

30 分钟再降到 20℃. 在这种加热波形下,计算得到的样品中心温度和进出样品的热流变化如图 4-8 所示.通过对上述热流随时间变化曲线按照时间进行积分,最终得到此波形加热过 程中的单位质量样品的热焓值变化曲线,如图 4-9 所示. 图4-9 梯形加热波形时单位质量沙子样品热焓值变化曲线 根据图 4-9 所示的模仿仿真结果,可以计算出 20~30℃温度范围内的平均比热 容为 0.799 J/gK,与设定值相比没有误差,这说明通过改变加热波形,降低加热温 度的突变速率,可显著提高积分计算精度,大幅度减少最终计算结果误差. 5. 有热损条件下的模仿仿真 上述仿真模拟是假设样品侧向无热损,而在实际测试条件下,样品侧面尽管采 用了低导热材料进行防护,但还是存在侧向热损.为此,针对热流计法导热仪结构 建立带热损效应的仿真模型,如图 5-1 所示. -1