蓄熱係數

蓄熱係數

材料蓄熱係數分為材料蓄熱係數和表面蓄熱係數。材料蓄熱係數,通俗的講就是材料儲存熱量的能力。表面蓄熱係數是指在周期性熱作用下,物體表面溫度升高或降低1℃時,在1h內,1㎡表面積貯存或釋放的熱量。

基本介紹

  • 中文名:蓄熱係數
  • 外文名:Thermal effusivity
  • 代號:μ
  • 常用單位:W/(㎡·K)
  • 常見係數:鋁 191 W/(m2·K)
定義,簡介,材料蓄熱係數,說明,常見係數,蓄熱係數-貯熱,表面對流換熱係數,

定義

蓄熱係數是指具有足夠厚度的單一材料層,當一側受到諧波熱作用時,該側表面溫度將按同一周期波動,通過該側表面的熱流波幅與該側表面溫度波幅的比值,即為該材料的蓄熱係數。其值取決於材料的導熱係數、比熱、容重與熱流波動的周期。單位為W/(m2K),其值愈大,材料的熱穩定性愈好。對於熱流波動周期為24小時的各種常用材料的蓄熱係數可查有關手冊。

簡介

蓄熱係數是反映機組蓄熱能力大小的重要參數,可以將其定義為單位工況變化時鍋爐吸收的熱量。採用能量平衡原理來計算出鍋爐不同負荷下的蓄熱係數的大小,對汽輪機-鍋爐協調控制系統的設計和適應電網自動發電機控制(AGC)對機組負荷變化率要求有重要意義。合理利用鍋爐蓄熱能力可減少鍋爐主蒸汽壓力波動,提高發電機組的穩定性和經濟性。學者們對鍋爐蓄熱係數做出了很多研究,對汽包鍋爐蓄熱係數做出了定量分析,工作量大不便推廣。給出了汽包鍋爐蓄熱係數的理論計算方法,它利用汽包的蓄熱占汽包鍋爐總蓄 熱的90% 左右導出汽包鍋爐蓄熱係數。超臨界直流鍋爐沒有汽包環節,給水經加熱、蒸發和變成過熱蒸汽是一次性連續完成的,由於沒有汽包,汽水容積小,所用金屬也少,鍋爐的蓄熱量顯著減小,因此直流爐蓄熱係數的計算與汽包爐有所不同,蓄熱係數隨機組負荷變化的規律也不同。

材料蓄熱係數

當某一足夠厚度單一材料層一側受到諧波熱作用時,表面溫度將按同一周期波動。通過表面的熱流波幅與表面溫度波幅的比值。 是材料在周期性熱作用下得出的一個熱物理量。對於一個有一定厚度的均質材料層來說,如果一次的空氣溫度作周期性波動,那么,材料層表面的溫度和熱流也要隨著作同樣周期的波動,此時,用表面上的熱流波幅與表面波幅之比表示材料蓄熱能力的大小,稱為材料的蓄熱係數。

說明

當某一勻質半無限大物體一側收到簡諧熱作用時,迎波面上接受的熱流振幅與該表面溫度波動的振幅比。蓄熱係數越大表示波動越小,熱穩定性越好。也越遲鈍。

常見係數

鑄鐵 112
木材 3.85-6.93
混凝土 2.81-17.2
保溫材料 0.03-0.08

蓄熱係數-貯熱

貯熱熱量以顯熱、潛熱或兩者兼有的形式貯存的過程。貯熱介質吸收太陽輻射或其他載體的熱量貯存於介質內部,介質環境溫度改變時熱量即釋放。顯熱是靠貯存介質的溫度升高來貯存的。常溫下水和卵石均為常用的貯熱材料,水的貯熱量是同樣體積石塊的3倍。潛熱貯存是利用材料由固態熔化為液態時需要大量熔解熱的特性來吸收貯存熱量的。熱量釋放後介質回到固態,相變反覆循環形成貯存、釋放熱量的過程。

表面對流換熱係數

表面對流換熱係數表征流體與固體表面之間對流換熱性能的參數。即物體表面與附近空氣溫差為1K(1℃)作用下,單位時間在單位面積上通過對流與附近空氣交換的熱量,單位為W/(m2K)。其值與換熱過程中空氣的物理性質、換熱表面的形狀、部位及空氣的流速等密切相關。表面附近的氣流速度愈大,其表面對流換熱係數也愈大。如人處在風速較大的環境中,由於皮膚表面的對流換熱係數較大,其散熱(或得熱)量也較大。對流換熱係數一般用經驗公式計算。

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