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羽毛球团体赛的冠军杯:材料的導熱系數對蒸發器選材6大影響因素

來源:康景輝蒸發器廠家日期:2018/06/26 09:41 瀏覽:

羽毛球场地规则讲解 www.yvylyb.com.cn        關鍵詞:材料的導熱系數對蒸發器有著什么樣的影響?
       羽毛球场地规则讲解設計時,經?;嵊齙窖〔牡奈侍?,那么選材時,材料的導熱系數對蒸發器有著什么樣的影響?(關于MVR蒸發器如何選材,小編有另外一篇文章《揭秘MVR蒸發器選材》,有需要可以點擊了解一下。)
       不同的材料會有不同的導熱系數,在蒸發結晶工藝中,導熱系數又直接影響了換熱面積的計算,不同的保溫材料也會影響到整套蒸發系統的散熱情況,那么什么是導熱系數?導熱系數對蒸發器選材的影響因素有哪些呢?小編帶你們來簡單了解一下。

多效蒸發器實際案例

       導熱系數:指在穩定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側表面的溫差為1度(K,℃),在1秒內(1s),通過1平方米面積傳遞的熱量,單位為瓦/米·度 (W/(m·K),此處為K可用℃代替)。
       導熱系數僅針對存在導熱的傳熱形式,當存在其他形式的熱傳遞形式時,如輻射、對流和傳質等多種傳熱形式時的復合傳熱關系,該性質通常被稱為表觀導熱系數、顯性導熱系數或有效導熱系數(thermal transmissivity of material)。
       導熱性能:是指導熱材料傳遞熱量的能力。不同物質導熱系數各不相同,相同物質的導熱性能與多種因素有關。例如:結構、密度、濕度、溫度、壓力等。同一物質的含水率低、溫度較低時,導熱系數較小。一般來說,固體的熱導率比液體的大,而液體的又要比氣體的大。這種差異很大程度上是由于這兩種狀態分子間距不同所導致。

MVR蒸發器案例

       導熱系數越大,越有利于傳熱,導熱性能越好,而影響導熱性能的因素有哪些呢?
       影響導熱性能的外在因素:
       一、物質含濕比率
       一般保溫絕熱材料都具有多孔結構,容易吸濕。材料吸濕受潮后,其導熱系數增大。當含濕率大于5%-10%時,導熱系數的增大在多孔材料中表現得較為明顯。
       其原理是由于材料的孔隙中有了水分(包括水蒸氣)后,孔隙中蒸汽的擴散和水分子的運動將起主要傳熱作用,而水的導熱系數比空氣的導熱系數大20倍左右,故引起其有效導熱系數的明顯升高。如果孔隙中的水結成了冰,冰的導熱系數更大,其結果使材料的導熱系數更加增大。
       二、工作溫度
       溫度對導熱材料的導熱性能均有直接影響。溫度提高,材料導熱系數會上升。因為根據物理知識,溫度升高時,材料固體分子運動會加劇簡稱“熱運動”。材料孔隙中空氣的導熱和孔壁間的輻射作用也有所增加。但在溫度為0-50℃范圍內其影響并不顯著,只有對處于高溫或負溫下的材料,才要考慮溫度的影響。
       影響導熱性能的內在因素
       一、材料類型
       導熱材料類型不同,導熱系數不同。對于孔隙率較低的固體隔熱材料,結晶結構的導熱系數較大,微晶體結構的次之,玻璃體結構的較小。但對于孔隙率高的隔熱材料,由于氣體(空氣)對導熱系數的影響起主要作用,固體部分無論是晶態結構還是玻璃態結構,對導熱系數的影響都不大。
      二、容重大小
      容重(或比重、密度)是材料本身氣孔率的直接反映,由于氣相的導熱系數通常均小于固相導熱系數,所以保溫隔熱材料往往都具有很高的氣孔率,也即具有較小的容重。一般情況下,增大氣孔率或減少容重都將導致導熱系數的下降。
      三、熱流方向
      導熱系數與熱流方向的關系,僅僅存在于各向異性的材料中,即在各個方向上構造不同的材料中。
      纖維質材料從排列狀態看,分為方向與熱流向垂直和纖維方向與熱流向平行兩種情況。傳熱方向和纖維方向垂直時的絕熱性能比傳熱方向和纖維方向平行時要好一些。一般情況下纖維保溫材料的纖維排列是后者或接近后者,同樣密度條件下,其導熱系數要比其它形態的多孔質保溫材料的導熱系數小得多。
      對于各向異性的材料(如木材等),當熱流平行于纖維方向時,受到阻力較??;而垂直于纖維方向時,受到的阻力較大。以松木為例,當熱流垂直于木紋時,導熱系數為0.17w/(m·K),平行于木紋時,導熱系數為0.35W/(m·K)。
      氣孔質材料分為氣泡類固體材料和粒子相互輕微接觸類固體材料兩種。具有大量或無數多開口氣孔的隔熱材料,由于氣孔連通方向更接近于與傳熱方向平行,因而比具有大量封閉氣孔材料的絕熱性能要差一些。
      四、比熱容
      熱導率=熱擴散系數×比熱×密度。在熱擴散系數和密度條件相同的情況下,比熱越大,導熱系數越高。
      隔熱材料的比熱對于計算絕熱結構在冷卻與加熱時所需要冷量(或熱量)有關。在低溫下,所有固體的比熱變化都很大。在常溫常壓下,空氣的質量不超過隔熱材料的5%,但隨著溫度的下降,氣體所占的比重越來越大。因此,在計算常壓下工作的隔熱材料時,應當考慮這一因素。
      對于常用隔熱材料而言,上述各項因素中以表觀密度和濕度的影響較大。
      綜上,我們在選擇換熱材料、傳熱介質、保溫材料的時候需要根據導熱系數的大小來選擇。各種物質的導熱系數差別也是很大的,一般來說金屬的導熱系數較大,非金屬的次之,液體的較小,氣體的較小。但同樣是液體傳熱介質,水的導熱系數要比石油大4倍左右,水的導熱系數為54,而石油的導熱系數僅為14。因此,我們在選擇換熱材料的時候要根據各種物料的實際情況進行選擇。
     
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