Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Скорость, с которой тепло распространяется в материале
Rate at which heat spreads throughout a material
В анализе теплопередачи тепловая диффузивность определяется как отношение теплопроводности к плотности, умноженной на удельную теплоемкость при постоянном давлении. Это мера скорости передачи тепла внутри материала. Единицы измерения – м²/с. Тепловая диффузивность обычно обозначается строчной буквой альфа (α), но также используются a, h, κ (каппа), K и D. Формула имеет вид:
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:
где
k – теплопроводность (Вт/(м·К))
c – удельная теплоемкость (Дж/(кг·К))
ρ – плотность (кг/м³)
Вместе cρ можно рассматривать как объемную теплоемкость (Дж/(м³·К)). Как видно из уравнения теплопроводности,
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,
один из способов интерпретации тепловой диффузивности – это отношение производной температуры по времени к её кривизне, что количественно определяет скорость сглаживания температурной вогнутости. Тепловая диффузивность является величиной, противоположной тепловой эффузивности. В веществе с высокой тепловой диффузивностью тепло быстро распространяется, поскольку вещество быстро проводит тепло по отношению к своей объемной теплоемкости или «тепловой массе». Тепловая диффузивность часто измеряется методом вспышки. Он заключается в нагреве полоски или цилиндрического образца коротким энергетическим импульсом на одном конце и анализе изменения температуры (уменьшения амплитуды и фазового сдвига импульса) на небольшом расстоянии.
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.
Термическая диффузивность выбранных материалов и веществ
+Термическая диффузивность выбранных материалов и веществ Материал Термическая диффузивность (мм²/с) Источники Пиролитический графит, параллельно слоям 1,220 Алмаз 1,060 1,160 Композит углерод/углерод при 25 °C 216,5 Серебро, чистое (99,9%) 165,63 Водород (300 К, 1 атм) 160 Медь при 25 °C 111 Алюминий 97 Алюминий 6061 T6 Сплав 64 Al 5Mg 2Si Mn (Magsimal 59) при 20 °C 44,0 Олово 40 Оксид алюминия (поликристаллический) 12,0 Сталь, 1% углерода 11,72 Si3N4 с УНТ 26 °C 9,142 Si3N4 без УНТ 26 °C 8,605 Инконель 600 при 25 °C 3,428 Кварц 1,4 Вода при 25 °C 0,143 ПП (полипропилен) при 25 °C 0,096 Нейлон 0,09 Резина 0,089 0,13 Древесина (желтая сосна) 0,082 Парафин при 25 °C 0,081 ПВХ (поливинилхлорид) 0,08 Масло, моторное (насыщенная жидкость, 100 °C) 0,0738 Спирт 0,07
+Thermal diffusivity of selected materials and substances Material Thermal diffusivity (mm2/s)References Pyrolytic graphite, parallel to layers 1,220 Diamond 1,060 1,160 Carbon/carbon composite at 25 °C216.5 Silver, pure (99.9%) 165.63Hydrogen (300 K, 1 atm)160 Copper at 25 °C 111 Aluminium 97 Aluminium 6061 T6 Alloy 64 Al 5Mg 2Si Mn (Magsimal 59) at 20 °C 44.0 Tin40Aluminium oxide (polycrystalline)12.0 Steel, 1% carbon 11.72 Si3N4 with CNTs 26 °C9.142Si3N4 without CNTs 26 °C8.605 Inconel 600 at 25 °C 3.428 Quartz 1.4 Water at 25 °C0.143 PP (polypropylene) at 25 °C 0.096 Nylon0.09Rubber0.089 0.13Wood (yellow pine)0.082 Paraffin at 25 °C 0.081 PVC (polyvinyl chloride) 0.08 Oil, engine (saturated liquid, 100 °C) 0.0738 Alcohol 0.07