3.3 3.2.Nh ững yếu t làm g im hi u suất của bộ thu: .Đặc tớnh thiết kế
3.3.1.Hướng đặt bộ thu
Khi nhiệt độtăng, nhiệt dung riờng c a ch t khớ tăng, do đú hệ s dẫn nhiệt cũng tăng. Hệ s dẫn nhiệt c a ch t khớ nằm trong giới hạn = 0,006ữ0,6 W/mđộ Trờn hỡnh sau cho th y hệ s dẫn nhiệt c a khụng khớ phụ thuộc nhiệt độ
0 200 400 600 800 0C
Hỡnh 2.15:Độ dẫn nhiệt theo nhiệt độ = f(t) c a khụng khớ
2.3.3.H s d n nhi t c a ch t l ng:
Cơ c u truyến nhiệt trong ch t l ng cú thểxem nh sự truyền năng l ợng c a dao động đàn hồi hỗn loạn. Gi thiết v t lý vềcơ c u truyền nhiệt c a ch t l ng đư đ ợc pretvaditchenliep phỏt triển thành lý lu n, Vagaptitki ng dụng để gi i thớch cỏc s liệu thực nghiệm và thực tế ch ng minh rằng hầu hết cỏc ch t l ng đều phự hợp với lý thuyết. trờn cơ s c a lý thuyết y, hệ s dẫn nhiệt c a ch t l ng cú thể đ ợc tớnh theo cụng th c sau:
=�� .�4/3 1/3
Trong đúμ
Cp : nhiệt dung riờng đẳng ỏp c a ch t l ng � : kh i l ợng riờng c a ch t l ng 110 90 70 50 30 10 (W/m 0C)
HVTH: Nguyễn Việt Phong 33
: phõn tửl ợng
Hệ s A tỷ lệ thu n với t c độ truyền súng đàn hồi trong ch t l ng và khụng phụ thuộc vào b n ch t c a ch t l ng nh ng phụ thuộc vào nhiệt độ, khi y Atb≈const
Khi nhiệt độ tăng, � c a ch t l ng gi m vỡ phõn tử l ợng khụng thay đổi nờn hệ s dẫn nhiệt sẽ gi m ( đ i với cỏc ch t l ng cú sự liờn kết phõn tử yếu). Đ i với cỏc ch t l ng cú sự liờn kết phõn tử lớn (n ớc,r ợu…) cụng th c trờn cần ph i đ a thờm hệ s liờn kết để tớnh đến sự thay đổi phõn tửl ợng. Hệ s liờn kết cũng phụ thuộc vào nhiệt độ, vỡ thế nhiệt độ khỏc nhau nh h ng c a nú đ i với hệ s dẫn nhiệt cũng sẽ khỏc nhau.
Thực nghiệm ch ng t hầu hết cỏc ch t l ng cú hệ s dẫn nhiệt gi m khi nhiệt độ tăng trừ n ớc và glixờrin, và hệ s dẫn nhiệt tăng khi ỏp su t tăng. Hệ s dẫn nhiệt c a ch t l ng nằm trong kho ng = 0,07 ữ0,7 (W/m độ).
Trờn hỡnh sau cho th y hệ s dẫn nhiệt c a n ớc và dầu phụ thuộc nhiệt độ
0 20 4060 80 100 120 140 0C Hỡnh 2.16: (t) c a n ớc 0,65 0,70 0,62 0,58 0,54 W/m 0C
HVTH: Nguyễn Việt Phong 34
0 20 40 60 80 100 120 140 0C
Hỡnh 2.17: (t) c a dầu
2.3.4.H s d n nhi t c a v t r n: 2.3.4.1.Kim lo i và h p kim:
Sự truyền nhiệt năng trong kim loại ch yếu là do cỏc điện tử tự do, chuyển động c a cỏc điện tử này sẽ đ a đến sự cõn bằng nhiệt c a cỏc chổ núng và lạnh trong kim loại. Điện tử tự do chuyển động từ vựng nhiệt độ cao đến vựng cú nhiệt độ th p. Khi nhiệt độtăng lờn làm cho sự hỗn loạn c a cỏc điện tử tựdo tăng lờn, do đú hệ s dẫn nhiệt gi m xu ng.
Cần l u ý rằng trong kim loại khi cú lẫn cỏc tạp ch t khỏc thỡ hệ s dẫn nhiệt c a nú gi m đi r t nhanh, s dĩ nh v y là do sựtăng tớnh hỗn loạn c a kết c u dẫn đến làm tăng sự phõn tỏn c a cỏc điện tử tự do. Vớ dụđồng nguyờn ch t cú = 396 W/m độ nh ng nếu cho thờm As vào thỡ chỉ cũn = 142 W/mK. Khỏc với cỏc kim loại nguyờn ch t, hệ s dẫn nhiệt c a hợp kim tăng khi nhiệt độtăng.
Hệ s dẫn nhiệt thay đổi theo nhiệt độ, đa s cỏc kim loại nguyờn ch t cú hệ s dẫn nhiệt gi m khi nhiệt độtăng nh ngđ i với cỏc ch t khớ và v t liệu cỏch điện thỡ ng ợc lại, hệ s dẫn nhiệt tăng khi nhiệt độtăng.
2.3.4.2.V t r năcỏchăđi n:
Đ i với cỏc ch t cỏch điện thụng th ng hệ s dẫn nhiệt tăng khi nhiệt độtăng. Núi
0,22 0,26 0,18 0,14 0,10 W/m 0C
HVTH: Nguyễn Việt Phong 35
chung hệ s dẫn nhiệt phụ thuộc vào kết c u,độ x p,độ ẩm…c a v t liệu.