Термическая эффузия - Thermal effusivity

В термодинамика, то термическая эффузия, тепловая инерция или же тепловая чувствительность материала определяется как квадратный корень из произведения материала теплопроводность и это объемная теплоемкость.^[1][2]

${displaystyle e={sqrt {left(lambda ho c_{ ext{p}}ight)}}}$

Датчик термической эффузии обычно используется для прямого измерения материалов.

Здесь, ${displaystyle lambda }$ - теплопроводность, ${displaystyle ho }$ это плотность и ${displaystyle c_{ ext{p}}}$ это удельная теплоемкость. Продукт ${displaystyle ho }$ и ${displaystyle c_{ ext{p}}}$ известен как объемная теплоемкость.

Термическая эффузия материала является мерой его способности обмениваться тепловая энергия со своим окружением.

Если два полубесконечных^[я] тела первоначально при температурах ${displaystyle T_{1}}$ и ${displaystyle T_{2}}$ приводятся в идеальный тепловой контакт, температура на контактной поверхности ${displaystyle T_{m}}$ будут даны их относительной эффузивностью.^[3]

${displaystyle T_{m}=T_{1}+left(T_{2}-T_{1}ight){frac {e_{2}}{e_{2}+e_{1}}}={frac {e_{1}T_{1}+e_{2}T_{2}}{e_{1}+e_{2}}}}$

Это выражение всегда справедливо для полубесконечных тел в идеальном тепловом контакте. Это также хорошее первое предположение о начальной температуре контакта для конечных тел.

Прямое измерение термической эффузии может быть выполнено с помощью специальных датчиков, как показано на рисунке.

Температурная эффективность и тепловая эффективность ^[4]

Термин «термическое излияние» - это новый термин, появившийся в результате некоторых дискуссий в ASTM, когда конкретный исследователь из Великобритании определил, что он не принимает общепринятый термин «термическое излияние», и изобрел свой собственный термин «термический излияние». Он выделяет это различие следующим образом: «Тепловая эффузия материала - это мера его способности обмениваться тепловой энергией с окружающей средой. Хотя количество термической эффузии может быть выражено в терминах объемных свойств е = √k ∙ ρ ∙ Cρ при измерении он не измеряется с точки зрения объемных свойств ». Учитывая логику этого аргумента, то же самое можно сказать и о других свойствах теплопередачи, таких как теплопроводность. Различие проводится при понимании того, что при измерении нетвердого объемного материала значения обычно описываются как «эффективная» термическая эффузия и «эффективная» теплопроводность.

Приложения

Одним из применений термической эффузии является квазикачественное измерение ощущения прохлады или тепла материалов на текстиле и тканях. Когда текстиль или ткань измеряют с поверхности с коротким временем испытания любым переходным методом или инструментом, измеренная эффузия включает в себя различные механизмы теплопередачи, включая проводимость, конвекцию и излучение, а также контактное сопротивление между датчиком и образцом.

Смотрите также

• Теплоемкость
• Уравнение тепла
• Анализ лазерной вспышки
• Удельная теплоемкость
• Температуропроводность

Рекомендации

1. т.е. их теплоемкость достаточно велика, чтобы их температура не изменялась заметно из-за этой теплопередачи.

1. Справочник, определяющий различные термические свойства
2. Уильямс, Ф.А. (2009). «Упрощенная теория для времени воспламенения гиперголичных гелеобразных порохов». J. Движение и мощность. 25 (6): 1354–1357. Дои:10.2514/1.46531.
3. Baehr, H.D .; Стефан, К. (2004). Wärme- und Stoffübertragung 4. Auflage. Springer. п. 172. Дои:10.1007/978-3-662-10833-8. ISBN  978-3-662-10834-5.
4. «Тепловая эффективность против теплового воздействия». Тепловая эффективность. 2019-10-11.

внешняя ссылка

• «Теплообмен». Гиперфизика.