[发明专利]松散煤体热物性测试方法及系统

摘要

松散煤体热物性测试方法及系统，其特征是基于热线法，一次性同时测松散煤体导热系数λ、热扩散率a和比热容c_p三个热物性参数，具体是在松散煤体的煤样中心放置加热棒作为热源，在煤样中的测温点上设置温度传感器，测温点与加热棒之间有煤样相隔；将煤样放置于试样筒中；测出试样筒中煤样的密度、设定加热棒的加热功率，记录加热棒从开始加热所经历的时间；测量对应时刻煤样的温度；由密度、加热功率、时间和温度，首先根据平行热线法原理计算煤样的导热系数λ，再依次求得煤样热扩散率a和煤样的比热容c_p。本发明方法简单、系统测试精度高，便于实验操作方便。

主权项

1、一种松散煤体热物性测试方法，其特征是基于热线法，一次性同时测松散煤体导热系数λ、热扩散率a和比热容cp三个热物性参数，所述方法为在松散煤体的煤样中心放置加热棒作为热源，在煤样中的测温点上设置温度传感器用于检测煤样温度，所述测温点与加热棒之间有煤样相隔；将所述煤样放置于试样筒中；测出所述试样筒中煤样的密度ρ、设定所述加热棒的加热功率(W/m)，记录加热棒从开始加热所经历的时间(s)；测量对应时刻所述煤样的温度(℃)；由所述密度、加热功率、时间和温度，首先根据平行热线法原理计算所述煤样的导热系数λ，然后利用下面公式计算煤样热扩散率a：$(\mathrm{\θ}(r,\mathrm{\τ})\·2\mathrm{\π\λ})/q=\frac{1}{2}(-\mathrm{\γ}-\ln p-\underset{n=1}{\overset{5}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{(-1)}^n{p}^n}{\mathrm{nn}!})$式中：p＝r2/(4aτ)，r为煤样中某一点与热线的距离，m；a为所述煤样的热扩散率，m2/s；λ为所述煤样导热系数，W/(m·K)；τ为时间，s；θ(r，τ)为煤样中径向距离加热棒r位置处某点τ时刻的温升，℃；γ＝0.5772156为欧拉常数。求得热扩散a后，煤样的比热容cp根据下式求得：cp＝λ/(ρa)。