CO2激光照射沙土混合物質(zhì)熱擴(kuò)散率的研究.pdf

1、RESEARCHTHETHERMALDIFFUSIoNOFTHEMATERIALUNDERTHEC02LASERIRRADIATl0NADissertationSubmittedtotheGIaduateSchoolofHenanNormalUniversityinPartialFulfilhnentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofphysicsBv脅’增guohuaSupel。visPrf

2、glssol’WeiShanch(’ngApril20l2摘要11=研究光與物質(zhì)的相瓦作用時物質(zhì)的熱傳導(dǎo)特性具有很重要的意義，物質(zhì)的熱擴(kuò)散率是物質(zhì)的導(dǎo)熱率與比熱的比值，如糶能求出物質(zhì)的熱擴(kuò)散率，就能得出物質(zhì)的導(dǎo)熱率，奉文闡述了振幅法和相位法求解土壤熱擴(kuò)散率的原理，并以沙土混合物質(zhì)為研究對象，利用cO，激光的熱效應(yīng)，使之照射到實(shí)驗(yàn)土壤上，根據(jù)測得數(shù)據(jù)求出了實(shí)驗(yàn)土壤的熱擴(kuò)散率，得出了理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。振幅法和相位法研究物質(zhì)的熱擴(kuò)散率是一種經(jīng)媳

3、的方法，首先山微元法推導(dǎo)出土壤溫度的熱傳導(dǎo)方程。然后由傅旱葉級數(shù)法求出熱傳導(dǎo)方程的解的公式，利用這個公式推導(dǎo)出任一深度溫度波的振幅和相位與熱擴(kuò)散率的關(guān)系再利用諧波分析的方法分析出振幅與柑位和1；同深度的溫度的關(guān)系，最后推導(dǎo)出熱擴(kuò)散率K與1i同深度土壤溫度的關(guān)系，利用實(shí)測溫度值就可以求出熱擴(kuò)散率。fH是這種方法也存在著局限性，他要求環(huán)境條件穩(wěn)定，土壤f。燥等。由于：氧化碳激光器所發(fā)出；|』光上要n紅外階段，輸出功率犬發(fā)熱量高，為了保證穩(wěn)定

4、輸出，需要冷上系統(tǒng)對J作物質(zhì)j』仃冷卻的問題，跛汁了種烈雨水衙環(huán)冷卻系統(tǒng)，對工作氣體進(jìn)行流動循環(huán)冷肌達(dá)判丁訊妤的冷卻效果。結(jié)合二氧化碳激光瓣的特性醴訓(xùn)f：j使瓴化碳激光經(jīng)過轉(zhuǎn)向、擴(kuò)束之后對酬通型容器內(nèi)的待測物質(zhì)從上部加熱在4q1的深度Hl設(shè)熱電偶，在一定的l叮問問隔內(nèi)對不問深度的土壤溫度進(jìn)行測量的實(shí)驗(yàn)裝1∞1。J十沙f：混合物質(zhì)進(jìn)行r‘史測得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)計(jì)算出l’壤的熱擴(kuò)散率的結(jié)果‘o州|侖值鍛接近。利川CO!激光的熱效應(yīng)米研究上