稳态法指的什么?
稳态法就是当待测试样上温度分布达到稳定后,通过测量试样内的温度分布和穿过试样的热流来测出导热系数.最简单的就是将固体试样制成一块厚度均匀的平板,放在一个绝热的装置里,从试样一侧加热,在另一侧散热,试样四周严格绝热保温.用一个补偿加热器维持装置内的温度稳定.试样应该较大,以便能适用一维导热假设.稳态导热的基本公式为:
Q = A * k * dT/dx (1)
其中Q为试样导热速率(W);A为试样正面面积(m2); k为要测定的导热系数(W/m.K);dT为沿着试样厚度方向两个热电偶之间的温差(C);dx为沿着偶读方向两个热电偶之间的距离(m).dT/dx称为温度梯度.这样,待测试样的导热系数为:
k = (Q / A) / (dT/dx) (2)
稳态法通常要求试样质地均匀、干燥(含湿会影响测定精度)、平直、表面光滑.如果采用电加热,Q就是指电加热装置的瓦数(W).但是,用于散热补偿的另一个小加热功率不应算在Q内,因为这一部分热流并未穿过试样正面传导到另一侧.
岩石渗透率的实验室测定
岩石渗透率的实验室测定方法都是基于达西定律,所以尽管采用各种不同的仪器设备,原理都是一致的。只要测出岩心样品两端的压力差和通过样品的流量,便可以依据所用流体的黏度,利用相应的达西公式计算出渗透率。
测试的样品有常规小岩心和全直径岩心两种。对于非均质储层,采用全直径岩心进行测定,结果更具代表性。测定时,如采用Hassler型岩心夹持器(图1-11),可分别测出同一岩样的水平方向和垂直方向的渗透率。
图1-11 Hassler型岩心夹持器的结构示意图
稳态法和动态法测量不良导体热导率的基本原理及方法有何不同
稳态法和动态法测量不良导体热导率的基本原理及方法:
稳态法热导率测量原理是在被测试样所关心的热导率方向上形成一个稳定的温度差,然后测量这两个温度点之间的距离、温度差和热流密度,最终计算出这此平均温度(两个温度值取平均)下的等效热导率。
动态热导率测量原理是在被测试样整体达到温度均匀和恒定后,在试样加载一个微小的温度扰动,通过检测此温度扰动波形,可以直接计算出被测试样在此恒定温度下的热导率。
不同点如下:
原理的不同点:稳态法时试样内有稳定的一维热流场,所以稳态法测量的热导率具有明显的方向性,热导率方向与热流方向相同。而动态法则是则没有方向性,测量的是整个试样整体的平均热导率,所以动态法适合测量均质材料。
方法的不同点:稳态法测试设备比较庞大,不太适合小尺寸试样测试。动态法则相反,测试模型对边界条件没有太多的要求,只要试样尺寸足够大,试样测试前的温度恒定就可以,所以动态法热导率测试设备一般都相对比较简单。
扩展资料:
稳态导热的基本公式为:Q = A * k * dT/dx
其中Q为试样导热速率(W);A为试样正面面积(m2); k为要测定的导热系数(W/m.K);dT为沿着试样厚度方向两个热电偶之间的温差(C);dx为沿着偶读方向两个热电偶之间的距离(m)。dT/dx称为温度梯度。
待测试样的导热系数为:k = (Q / A) / (dT/dx) (2)
稳态法通常要求试样质地均匀、干燥(含湿会影响测定精度)、平直、表面光滑。如果采用电加热,Q就是指电加热装置的瓦数(W)。但是,用于散热补偿的另一个小加热功率不应算在Q内,因为这一部分热流并未穿过试样正面传导到另一侧。
(十)渗透率
1.基本原理
渗透率用来衡量岩石中流体通过的能力,一般用气体法测定岩石的绝对渗透率。将干燥气体通过已知直径及横截面积的岩样,测量气体的流速,并通过调节气体的流速来调节岩样两端的压差,同时记录进出口的压力及流速,再根据气体-维稳定渗滤达西定律计算岩样的渗透率。
2.样品要求
(1)新鲜样品应用聚乙烯膜包好,再密封,避免氧化改变岩石的润湿性。
(2)需将样品烘干,准确对样品尺寸进行测量。
3.地质应用
通过测试样品的渗透率,了解岩石中流体通过的能力大小,进而为储层的评价、油水在油层中的运动提供依据。
稳态法测导热系数和比热容的原理和操作
原理:
操作:
1. 安装样品并连接各部分联线
用万用表检查两只热电偶冷端和热端的电阻值大小,一般在3~6欧姆内,如果偏差大于1欧姆,则可能是热电偶有问题,遇到此情况应请指导教师帮助解决。
旋松螺杆旋钮,轻轻拔出左、右两横梁(横梁下装有热电偶,小心!不能弄坏,且横梁的左右位置不能搞错),取出样品架。戴好手套(手套自备),以尽量保证四个实验样品初始温度保持一致。将冷却好的“有机玻璃样品”放进样品架中,并按原样安装好,然后旋动螺杆旋钮以压紧样品。在保温杯中加入自来水,水的容量约在保温杯容量的3/5为宜。根据实验要求连接好各部分连线(其中包括主机与样品架放大盒,放大盒与横梁,放大盒与保温杯,横梁与保温杯之间的连线)。
2. 设定加热电压
检查各部分接线是否有误,同时确认后面板上的“加热控制”开关已经关上。
⑴ 打开主机电源,预热仪器10分钟左右。
⑵ 按下“电压切换”按钮,切换到“加热电压”档位,旋转“加热电压调节”旋钮到所需要的电压。(参考加热电压:约18V)
3. 测定样品“加热面与中心面”间的温度差和“中心面”的升温速率
⑴ 弹出“电压切换”按钮,切换到“热电势”档位;弹出“热电势切换” 按钮,切换到“温差”档位。
⑵ 等待!!让显示的“温差热电势”的绝对值小于0.004mV(如果实验要求精度不高,此条件可以放宽到 0.010左右,但不能太大,以免降低实验的准确性)。
⑶ 保证上述⑵的条件后,打开主机背面的“加热控制”开关,并开始记录数据。记数据时,每隔1分钟分别记录一次“加热面与中心面之间的温差热电势”和“中心面热电势”。一次实验时间应在25分钟之内完成,一般在16分钟左右为宜)。
技巧:读数时,要来回“按下”或“弹出”“热电势切换”按钮,以读到温差热电势值Vt和中心面热电势V。实验时,可先读Vt,过半分钟后读V,再过半分钟读Vt……这样能保证Vt读数的间隔是1分钟,V读数的间隔也是1分钟。
⑷ 根据数据,计算“加热面与中心面”间的温度差和“中心面”的升温速率
4. 由式(B2-6)和式(B2-8)计算有机玻璃的导热系数和比热容。
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