열확산도

Thermal diffusivity

열전달 분석에서 열확산도는 열전도율을 밀도와 일정한 [1]압력에서의 비열용량으로 나눈 값입니다.물질의 열전달속도를 핫엔드에서 콜드엔드로 측정합니다.SI 유도 단위는 m/s입니다2.열확산도는 보통 α로 표기되지만 a, h, δ(카파),[2] K,[3] D도 사용된다.

공식은 다음과 같습니다.

[4]

어디에

p \ 을 조합하면 체적 열용량(J/(m3·K))으로 간주할 수 있다.

열 [5]방정식에서 볼 수 있듯이

T∂ = ∇ 2 ( \ \ { \ t } \ \ fac la ^ { T ,

열 확산도를 보는 한 가지 방법은 곡률에 대한 온도의 시간 미분 비율로서, 온도 오목부가 "분산"되는 속도를 수량화하는 것입니다.어떤 의미에서 열확산도는 [6]열관성의 척도이다.열확산성이 높은 물질에서는 부피 열용량 또는 '열적 부피'에 비해 열이 빠르게 전달되기 때문에 열이 빠르게 이동한다.

열확산도는 플래시 [7][8]방식으로 측정되는 경우가 많습니다.여기에는 한쪽 끝에 짧은 에너지 펄스가 있는 스트립 또는 원통형 샘플을 가열하고 가까운 거리에서 온도 변화(펄스의 진폭 및 위상 이동 [9][10]감소)를 분석하는 작업이 포함됩니다.

선택된 재료 및 물질의 열확산도

선택된 재료 및 물질의[11] 열확산도
재료. 열확산도(mm2/s) 레퍼런스
층에 평행한 열분해 흑연 1220
25°C에서 탄소/탄소 복합체 216.5 [12]
헬륨(300K, 1atm) 190 [13]
실버, 퓨어(99.9%) 165.63
수소(300K, 1atm) 160 [13]
골드 127 [14]
25 °C에서의 구리 111 [12]
알루미늄 97 [14]
실리콘 88 [14]
20 °C에서 Al-10Si-Mn-Mg (실라폰트 36) 74.2 [15]
알루미늄 6061-T6 합금 64 [14]
몰리브덴(99.95%) (25°C에서) 54.3 [16]
20°C에서 Al-5Mg-2Si-Mn(Magsimal-59) 44.0 [17]
주석 40 [14]
수증기(1atm, 400K) 23.38
철 23 [14]
Argon (300 K, 1 ATM) 22 [13]
질소(300K, 1atm) 22 [13]
공기(300K) 19 [14]
스틸, AISI 1010 (0.1 % 카본 18.8 [18]
산화알루미늄(다결정) 12.0
강철, 1% 탄소 11.72
CNT34 포함 SiN 26 °C 9.142 [19]
CNT34 미포함 SiN 26 °C 8.605 [19]
강철, 27°C에서 스테인리스 304A 4.2 [14]
열분해 흑연, 층별로 정상 3.6
강철, 25°C에서 스테인리스 310 3.352 [20]
25°C에서 인코넬 600 3.428 [21]
석영 1.4 [14]
사암 1.15
0 °C의 얼음 1.02
이산화규소(다결정) 0.83 [14]
벽돌, 공통 0.52
유리, 창문 0.34
벽돌, 어도비 0.27
PC (폴리카보네이트) (25 °C) 0.144 [22]
25 °C의 물 0.143 [22]
25 °C에서 PTFE(폴리테트라플루오레틸렌) 0.124 [23]
25°C에서 PP(폴리프로필렌) 0.096 [22]
나일론 0.09
고무 0.089 - 0.13 [3]
목재(노란 소나무) 0.082
파라핀 (25 °C) 0.081 [22]
PVC(폴리염화비닐) 0.08 [14]
오일, 엔진(포화액, 100°C) 0.0738
알코올 0.07 [14]

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Lide, David R., ed. (2009). CRC Handbook of Chemistry and Physics (90th ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press. p. 2-65. ISBN 978-1-4200-9084-0.
  2. ^ Gladwell, Richard B. Hetnarski, M. Reza Eslami ; edited by G.M.L. (2009). Thermal Stresses - Advanced Theory and Applications (Online-Ausg. ed.). Dordrecht: Springer Netherlands. p. 170. ISBN 978-1-4020-9247-3. {{cite book}}: first=범용명(도움말)이 있습니다.
  3. ^ a b Unsworth, J.; Duarte, F. J. (1979), "Heat diffusion in a solid sphere and Fourier Theory", Am. J. Phys., 47 (11): 891–893, Bibcode:1979AmJPh..47..981U, doi:10.1119/1.11601
  4. ^ Lightfoot, R. Byron Bird, Warren E. Stewart, Edwin N. (1960). Transport Phenomena. John Wiley and Sons, Inc. Eq. 8.1-7. ISBN 978-0-471-07392-5.
  5. ^ Carslaw, H. S.; Jaeger, J. C. (1959), Conduction of Heat in Solids (2nd ed.), Oxford University Press, ISBN 978-0-19-853368-9
  6. ^ Venkanna, B.K. (2010). Fundamentals of Heat and Mass Transfer. New Delhi: PHI Learning. p. 38. ISBN 978-81-203-4031-2. Retrieved 1 December 2011.
  7. ^ "NETZSCH-Gerätebau, Germany". Archived from the original on 2012-03-11. Retrieved 2012-03-12.
  8. ^ W.J. Parker; R.J. Jenkins; C.P. Butler; G.L. Abbott (1961). "Method of Determining Thermal Diffusivity, Heat Capacity and Thermal Conductivity". Journal of Applied Physics. 32 (9): 1679. Bibcode:1961JAP....32.1679P. doi:10.1063/1.1728417.
  9. ^ J. Blumm; J. Opfermann (2002). "Improvement of the mathematical modeling of flash measurements". High Temperatures – High Pressures. 34 (5): 515. doi:10.1068/htjr061.
  10. ^ Thermitus, M.-A. (October 2010). "New Beam Size Correction for Thermal Diffusivity Measurement with the Flash Method". In Gaal, Daniela S.; Gaal, Peter S. (eds.). Thermal Conductivity 30/Thermal Expansion 18. 30th International Thermal Conductivity Conference/18th International Thermal Expansion Symposium. Lancaster, PA: DEStech Publications. p. 217. ISBN 978-1-60595-015-0. Retrieved 1 December 2011.
  11. ^ Brown; Marco (1958). Introduction to Heat Transfer (3rd ed.). McGraw-Hill. 에 인용되어 있습니다.
  12. ^ a b V. Casalegno; P. Vavassori; M. Valle; M. Ferraris; M. Salvo; G. Pintsuk (2010). "Measurement of thermal properties of a ceramic/metal joint by laser flash method". Journal of Nuclear Materials. 407 (2): 83. Bibcode:2010JNuM..407...83C. doi:10.1016/j.jnucmat.2010.09.032.
  13. ^ a b c d Lide, David R., ed. (1992). CDC Handbook of Chemistry and Physics (71st ed.). Boston: Chemical Rubber Publishing Company. 에 인용된.
  14. ^ a b c d e f g h i j k l Jim Wilson (August 2007). "Materials Data". {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  15. ^ P. Hofer; E. Kaschnitz (2011). "Thermal diffusivity of the aluminium alloy Al-10Si-Mn-Mg (Silafont 36) in the solid and liquid states". High Temperatures – High Pressures. 40 (3–4): 311.
  16. ^ A. Lindemann; J. Blumm (2009). Measurement of the Thermophysical Properties of Pure Molybdenum. 17th Plansee Seminar. Vol. 3.
  17. ^ E. Kaschnitz; M. Küblböck (2008). "Thermal diffusivity of the aluminium alloy Al-5Mg-2Si-Mn (Magsimal-59) in the solid and liquid states". High Temperatures – High Pressures. 37 (3): 221.
  18. ^ Lienhard, John H. Lienhard, John H. (2019). A Heat Transfer Textbook (5th ed.). Dover Pub. p. 715.
  19. ^ a b O. Koszor; A. Lindemann; F. Davin; C. Balázsi (2009). "Observation of thermophysical and tribological properties of CNT reinforced Si3 N4". Key Engineering Materials. 409: 354. doi:10.4028/www.scientific.net/KEM.409.354. S2CID 136957396.
  20. ^ J. Blumm; A. Lindemann; B. Niedrig; R. Campbell (2007). "Measurement of Selected Thermophysical Properties of the NPL Certified Reference Material Stainless Steel 310". International Journal of Thermophysics. 28 (2): 674. Bibcode:2007IJT....28..674B. doi:10.1007/s10765-007-0177-z. S2CID 120628607.
  21. ^ J. Blumm; A. Lindemann; B. Niedrig (2003–2007). "Measurement of the thermophysical properties of an NPL thermal conductivity standard Inconel 600". High Temperatures – High Pressures. 35/36 (6): 621. doi:10.1068/htjr145.
  22. ^ a b c d J. Blumm; A. Lindemann (2003–2007). "Characterization of the thermophysical properties of molten polymers and liquids using the flash technique" (PDF). High Temperatures – High Pressures. 35/36 (6): 627. doi:10.1068/htjr144.
  23. ^ J. Blumm; A. Lindemann; M. Meyer; C. Strasser (2011). "Characterization of PTFE Using Advanced Thermal Analysis Technique". International Journal of Thermophysics. 40 (3–4): 311. Bibcode:2010IJT....31.1919B. doi:10.1007/s10765-008-0512-z. S2CID 122020437.