Кіріспе
Жылудың материал ішінде таралу жылдамдығы
In heat transfer analysis, thermal diffusivity is the thermal conductivity divided by density and specific heat capacity at constant pressure. It is a measure of the rate of heat transfer inside a material. It has units of m2/s. Thermal diffusivity is usually denoted by lowercase alpha (α), but a, h, κ (kappa), K, and D are also used. The formula is:
where
k is thermal conductivity (W/(m·K))
is specific heat capacity (J/(kg·K))
ρ is density (kg/m3)
Together, can be considered the volumetric heat capacity (J/(m3·K)). As seen in the heat equation,
one way to view thermal diffusivity is as the ratio of the time derivative of temperature to its curvature, quantifying the rate at which temperature concavity is "smoothed out". Thermal diffusivity is a contrasting measure to thermal effusivity. In a substance with high thermal diffusivity, heat moves rapidly through it because the substance conducts heat quickly relative to its volumetric heat capacity or 'thermal bulk'. Thermal diffusivity is often measured with the flash method. It involves heating a strip or cylindrical sample with a short energy pulse at one end and analyzing the temperature change (reduction in amplitude and phase shift of the pulse) a short distance away.
Жылу беруді талдауда, жылу өткізгіштігі – тығыздыққа және тұрақты қысымдағы меншікті жылу сыйымдылығына бөлінген жылу өткізгіштігі. Бұл материал ішіндегі жылу беру жылдамдығын өлшейтін шама. Оның өлшем бірлігі м²/с. Жылу диффузиясы әдетте кішкентай грек әрпі α (альфа) арқылы белгіленеді, бірақ a, h, κ (каппа), K және D әрптері де қолданылады. Формуласы:
In heat transfer analysis, thermal diffusivity is the thermal conductivity divided by density and specific heat capacity at constant pressure. It is a measure of the rate of heat transfer inside a material. It has units of m2/s. Thermal diffusivity is usually denoted by lowercase alpha (α), but a, h, κ (kappa), K, and D are also used. The formula is:
where
k is thermal conductivity (W/(m·K))
is specific heat capacity (J/(kg·K))
ρ is density (kg/m3)
Together, can be considered the volumetric heat capacity (J/(m3·K)). As seen in the heat equation,
one way to view thermal diffusivity is as the ratio of the time derivative of temperature to its curvature, quantifying the rate at which temperature concavity is "smoothed out". Thermal diffusivity is a contrasting measure to thermal effusivity. In a substance with high thermal diffusivity, heat moves rapidly through it because the substance conducts heat quickly relative to its volumetric heat capacity or 'thermal bulk'. Thermal diffusivity is often measured with the flash method. It involves heating a strip or cylindrical sample with a short energy pulse at one end and analyzing the temperature change (reduction in amplitude and phase shift of the pulse) a short distance away.
мұнда:
k – жылу өткізгіштігі (Вт/(м·К))
c – меншікті жылу сыйымдылығы (Дж/(кг·К))
ρ – тығыздық (кг/м³)
Бірге алынғанда, cρ көлемдік жылу сыйымдылығын (Дж/(м³·К)) қарастыруға болады. Жылу теңдеуінде көрсетілгендей, жылу диффузиясын температураның уақыт бойынша өзгеруін оның қисықтығына қатынас ретінде қарастыруға болады, бұл температураның қажуын "тегістеу" жылдамдығын көрсетеді. Жылу диффузиясы – термиялық эффузияға қарама-қарсы шама. Жоғары жылу диффузиясы бар затта жылу жылдам таралады, себебі заттың жылу өткізгіштігі оның көлемдік жылу сыйымдылығына немесе "термиялық массасына" қатысты жоғары болады. Жылу диффузиясы көбінесе флэш-әдіспен өлшенеді. Бұл әдіс материалдың жолақты немесе цилиндрлі үлгісінің бір жағынан қысқа энергетикалық импульспен қыздырылуын және аз қашықтықтағы температура өзгерісін (импульстің амплитудасының төмендеуі мен фазалық ығысуын) талдауды қамтиды.
In heat transfer analysis, thermal diffusivity is the thermal conductivity divided by density and specific heat capacity at constant pressure. It is a measure of the rate of heat transfer inside a material. It has units of m2/s. Thermal diffusivity is usually denoted by lowercase alpha (α), but a, h, κ (kappa), K, and D are also used. The formula is:
where
k is thermal conductivity (W/(m·K))
is specific heat capacity (J/(kg·K))
ρ is density (kg/m3)
Together, can be considered the volumetric heat capacity (J/(m3·K)). As seen in the heat equation,
one way to view thermal diffusivity is as the ratio of the time derivative of temperature to its curvature, quantifying the rate at which temperature concavity is "smoothed out". Thermal diffusivity is a contrasting measure to thermal effusivity. In a substance with high thermal diffusivity, heat moves rapidly through it because the substance conducts heat quickly relative to its volumetric heat capacity or 'thermal bulk'. Thermal diffusivity is often measured with the flash method. It involves heating a strip or cylindrical sample with a short energy pulse at one end and analyzing the temperature change (reduction in amplitude and phase shift of the pulse) a short distance away.
Таңдалған материалдар мен заттардың жылу диффузиясы
Таңдалған материалдар мен заттардың жылу өткізгіштігі Материал Жылу өткізгіштігі (мм²/с) Сілтеме Пиролитті графит, қабаттарға параллель 1,220 Алмаз 1,060 1,160 Көміртек/көміртек композиті 25 °C 216,5 Күміс, таза (99,9%) 165,63 Сутек (300 К, 1 атм) 160 Мыс 25 °C 111 Алюминий 97 Алюминий 6061 T6 қорытпасы 64 Al 5Mg 2Si Mn (Magsimal 59) 20 °C 44,0 Қалайы 40 Алюминий оксиді (поликристалликалық) 12,0 Болат, 1% көміртек 11,72 Si3N4 КТТ-мен 26 °C 9,142 Si3N4 КТТ-сыз 26 °C 8,605 Inconel 600 25 °C 3,428 Кварц 1,4 Су 25 °C 0,143 PP (полипропилен) 25 °C 0,096 Найлон 0,09 Резеңке 0,089 0,13 Ағаш (сары қарағай) 0,082 Парафин 25 °C 0,081 PVC (поливинилхлорид) 0,08 Май, қозғалтқыш (қаныққан сұйық, 100 °C) 0,0738 Спирт 0,07