關(guān)鍵詞：材料的導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)蒸發(fā)器有著什么樣的影響？
蒸發(fā)器設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到選材的問(wèn)題，那么選材時(shí)，材料的導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)蒸發(fā)器有著什么樣的影響？（關(guān)于MVR蒸發(fā)器如何選材，小編有另外一篇文章《揭秘MVR蒸發(fā)器選材》，有需要可以點(diǎn)擊了解一下。）
不同的材料會(huì)有不同的導(dǎo)熱系數(shù)，在蒸發(fā)結(jié)晶工藝中，導(dǎo)熱系數(shù)又直接影響了換熱面積的計(jì)算，不同的保溫材料也會(huì)影響到整套蒸發(fā)系統(tǒng)的散熱情況，那么什么是導(dǎo)熱系數(shù)？導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)蒸發(fā)器選材的影響因素有哪些呢？小編帶你們來(lái)簡(jiǎn)單了解一下。
導(dǎo)熱系數(shù)：指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（K，℃），在1秒內(nèi)（1s），通過(guò)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(dǎo)熱系數(shù)僅針對(duì)存在導(dǎo)熱的傳熱形式，當(dāng)存在其他形式的熱傳遞形式時(shí)，如輻射、對(duì)流和傳質(zhì)等多種傳熱形式時(shí)的復(fù)合傳熱關(guān)系，該性質(zhì)通常被稱為表觀導(dǎo)熱系數(shù)、顯性導(dǎo)熱系數(shù)或有效導(dǎo)熱系數(shù)（thermal transmissivity of material）。
導(dǎo)熱性能：是指導(dǎo)熱材料傳遞熱量的能力。不同物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)各不相同，相同物質(zhì)的導(dǎo)熱性能與多種因素有關(guān)。例如：結(jié)構(gòu)、密度、濕度、溫度、壓力等。同一物質(zhì)的含水率低、溫度較低時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)較小。一般來(lái)說(shuō)，固體的熱導(dǎo)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(tài)分子間距不同所導(dǎo)致。
導(dǎo)熱系數(shù)越大，越有利于傳熱，導(dǎo)熱性能越好，而影響導(dǎo)熱性能的因素有哪些呢？
影響導(dǎo)熱性能的外在因素：
一、物質(zhì)含濕比率
一般保溫絕熱材料都具有多孔結(jié)構(gòu)，容易吸濕。材料吸濕受潮后，其導(dǎo)熱系數(shù)增大。當(dāng)含濕率大于5%-10%時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)的增大在多孔材料中表現(xiàn)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(kuò)散和水分子的運(yùn)動(dòng)將起主要傳熱作用，而水的導(dǎo)熱系數(shù)比空氣的導(dǎo)熱系數(shù)大20倍左右，故引起其有效導(dǎo)熱系數(shù)的明顯升高。如果孔隙中的水結(jié)成了冰，冰的導(dǎo)熱系數(shù)更大，其結(jié)果使材料的導(dǎo)熱系數(shù)更加增大。
二、工作溫度
溫度對(duì)導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱性能均有直接影響。溫度提高，材料導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)上升。因?yàn)楦鶕?jù)物理知識(shí)，溫度升高時(shí)，材料固體分子運(yùn)動(dòng)會(huì)加劇簡(jiǎn)稱“熱運(yùn)動(dòng)”。材料孔隙中空氣的導(dǎo)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(nèi)其影響并不顯著，只有對(duì)處于高溫或負(fù)溫下的材料，才要考慮溫度的影響。
影響導(dǎo)熱性能的內(nèi)在因素
一、材料類型
導(dǎo)熱材料類型不同，導(dǎo)熱系數(shù)不同。對(duì)于孔隙率較低的固體隔熱材料，結(jié)晶結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)較大，微晶體結(jié)構(gòu)的次之，玻璃體結(jié)構(gòu)的較小。但對(duì)于孔隙率高的隔熱材料，由于氣體(空氣)對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響起主要作用，固體部分無(wú)論是晶態(tài)結(jié)構(gòu)還是玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)，對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)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(dǎo)熱系數(shù)通常均小于固相導(dǎo)熱系數(shù)，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(dǎo)致導(dǎo)熱系數(shù)的下降。
三、熱流方向
導(dǎo)熱系數(shù)與熱流方向的關(guān)系，僅僅存在于各向異性的材料中，即在各個(gè)方向上構(gòu)造不同的材料中。
纖維質(zhì)材料從排列狀態(tài)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(shí)的絕熱性能比傳熱方向和纖維方向平行時(shí)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(dǎo)熱系數(shù)要比其它形態(tài)的多孔質(zhì)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)小得多。
對(duì)于各向異性的材料(如木材等)，當(dāng)熱流平行于纖維方向時(shí)，受到阻力較小；而垂直于纖維方向時(shí)，受到的阻力較大。以松木為例，當(dāng)熱流垂直于木紋時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)為0.17w／(m·K)，平行于木紋時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)為0.35W／(m·K)。
氣孔質(zhì)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(wú)數(shù)多開(kāi)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(dǎo)率=熱擴(kuò)散系數(shù)×比熱×密度。在熱擴(kuò)散系數(shù)和密度條件相同的情況下，比熱越大，導(dǎo)熱系數(shù)越高。
隔熱材料的比熱對(duì)于計(jì)算絕熱結(jié)構(gòu)在冷卻與加熱時(shí)所需要冷量(或熱量)有關(guān)。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(zhì)量不超過(guò)隔熱材料的5%，但隨著溫度的下降，氣體所占的比重越來(lái)越大。因此，在計(jì)算常壓下工作的隔熱材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮這一因素。
對(duì)于常用隔熱材料而言，上述各項(xiàng)因素中以表觀密度和濕度的影響較大。
綜上，我們?cè)谶x擇換熱材料、傳熱介質(zhì)、保溫材料的時(shí)候需要根據(jù)導(dǎo)熱系數(shù)的大小來(lái)選擇。各種物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)差別也是很大的，一般來(lái)說(shuō)金屬的導(dǎo)熱系數(shù)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(zhì)，水的導(dǎo)熱系數(shù)要比石油大4倍左右，水的導(dǎo)熱系數(shù)為54，而石油的導(dǎo)熱系數(shù)僅為14。因此，我們?cè)谶x擇換熱材料的時(shí)候要根據(jù)各種物料的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
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