热线法测量建筑保温材料热导率和热扩散率的研究

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1、万方数据中图分类号UDC0551．3620硕士学位论文学校代码!Q533热线法测量建筑保温材料热导率和热扩散率的研究StudyontheTestofThermalConductivityandThermalDiffusivityforThermalInsulationMaterialsforBuildingApplicationwithHot-wireMethod作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：王雅辉动力工程及工程热物理热能工程能源科学与工程学院马爱纯副教授答辩委员会主席中南大学二。一四年五

2、月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：至型!生日期：尘!生一年上月旦日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即

3、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：至盗整日期：2竺』生年上月卫日导师签名垒鎏缝／／万方数据热线法测量建筑保温材料热导率和热扩散率的研究摘要：随着节能技术的进步和建筑节能的需要，新型建筑保温材料不断涌现，为及时准确获得建筑保温材料的热导率和热扩散率，促进建筑保温材料的开发、生产与推广，本文设计了一套基于交叉．平

4、行热线法的热导率和热扩散率的测试装置。主要研究内容和结论有：(1)采用交叉一平行热线法对建筑保温材料进行测试，推导了热导率和热扩散率的计算公式。(2)设计的热线法实验装置主要包括加热系统、测试系统、数据采集系统三部分。确定的热丝长度为300mm，半径小于0．2mm，试样长度为300mm，厚度大于等于80mm，宽度大于等于160mm，并设计了热丝的可调节可拆卸结构、专用夹具及保温罩。(3)利用了Matlab和Fluent软件分析了热丝半径、测温点位置等因素对测量误差的影响，理论计算结果表明：热丝半径为O．1mm-0．

5、6mm，热丝半径对测量热导率精度的影响较小；交叉．平行热线法测量热导率及热扩散率的精度较高，且当试样厚度大于等于80mm，0．1则腔0．5时，平行热线法测温点相对位置和自然对流对热扩散率的测量精度影响较小。选取肜矿为0．1～0．2，测温热电偶与热丝的相对距离均为15mm。(4)对于有机泡沫保温材料，交叉．平行热线法重复测量热导率和热扩散率的结果较为稳定，泡沫玻璃板重复性测试结果波动相对较大；实验中采用半径0．095mm的镍铬合金丝作为加热丝，其对应的最小有效测试时间‰i。为140s，最大有效测试时间‰舣为试样上表面

6、中心处温度上升0．1℃的时刻；有机泡沫保温材料、加气混凝土砖硬质保温材料和泡沫玻璃板的合适线热流密度范围分别为0．7一一3．7W·m～、5～11W·m。和2-9W·m-1。另基于VisualStudio．NET平台开发的热线法可视化数据采集处理软件，计算快速准确。(5)采用交叉．平行热线法测试装置对有机泡沫保温材料、加气混凝土砖硬质保温材料及泡沫玻璃板的热导率和热扩散率进行了测量，提出了一种新的热导率简易测算方法，分析结果表明：交叉热线法测量热导率精度较高，其中EPS板热导率的测量值与厂家提供值之间的相对误差仅为3

7、．4％；交叉热线法测量热扩散率误差较大，分析认为主要是由于测温点位置误差造成，交叉．平行热线法测试热扩散率与文献值基本一致；所提出的热导率简易测算方法，测量精度略低于交叉一平行热线法，可用于建筑保温材料热导率的快速估测。Il万方数据图26幅，表34个，参考文献70篇。关键词：交叉．平行热线法、热导率、热扩散率、数值计算、建筑保温材料分类号：0511．3万方数据StudyontheTestofThermalConductivityandThermalDiffusivityforThermalInsulationMat

8、erialsforBuildingApplicationwithHot-·wireMethodAbstract：Manynewtypesofthermalinsulationmaterialsforbuildingapplicationaredevelopedbecauseofimprovementofenergysavingtechnologyandthe