co2激光照射沙土混合物質(zhì)熱擴散率的研究

1、河南師范大學(xué)碩士學(xué)位論文CO2激光照射沙土混合物質(zhì)熱擴散率的研究姓名：王國華申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：物理學(xué)、光學(xué)指導(dǎo)教師：魏山城201203A B S T R A C TI nt h e s t u d yo f t h e i n t e r a c t i o nb e t w e e n l i g h ta n dm a t t e r ，h e a tt r a n s f e r i n g c h a r a c t e

2、r i s t i c so ft h e m a t e r i a lp l a y i m p o r t a n t r o l e s ．M a t e r i a lt h e r m a ld i f f u s i o n r a t ei s t h er a t i oo f t h e h e a tc o n d u c t i v i t yt os p e c i f i ch e a tI ft h e m

3、 a t e r i a lt h e r m a l d i f f u s i o n r a t ec a n b ew o r k e d o u t ，t h em a t e r i a lt h e r m a l c o n d u c t i v i t yc a l lb eg o t t e n ．I nt h i sp a p e r ，t h er e s e a r c ho b j e c ti s t h

4、 e s a n dm i x e d m a t e r i a l ．T h ep r i n c i p l eo f w o r k i n g o u tt h e s o i lo ft h e r m a ld i f f u s i o nr a t e 、) l ，i m t h ea m p l i t u d ea n dp h a s em e t h o di s e x p o u n d e d ．A e

5、x p e r i m e n t i s f i n i s h e d ．I nw h i c h ，w eu s et h el a s e r t oi l l u m i n a t et h e s o i la c c o r d i n g t ot h eh e a t i n ge f f e c to f t h e l a s e r ，a n dt h e nt h ed a t ai so b t a i n

6、 e dT h e s o i lt h e r m a ld i f f u s i o n r a t ec a l lb es o l v e df r o mt h e d a t a ，a n d f i n a l l y t h ei d e a l r e s u l to f t h e e x p e r i m e n ti So b t a i n e d ．T h em e t h o do fa m p l

7、i t u d ea n dp h a s e i s a c l a s s i cm e t h o di nr e s e a r c hm a t e r i a l t h e r m a ld i f f u s i o n r a t e ，f i r s td e d u c e dt h et h e r m a lc o n d u c t i v i t ye q u a t i o n so f t h es o

8、 i l t e m p e r a t u r ef r o mm i c r o —e l e m e n tm e t h o d ，a n dt h e n s e e k t h es o l u t i o no ft h eh e a t c o n d u c t i o ne q u a t i o n sb yF o u r i e rs e r i e s m e t h o d ，u s i n gt h i s

9、 f s o l u t i o nd e d u c e d f r o m t h e r e l a t i o n s h i po f a n yd e p t h t e m p e r a t u r e w a v e b e t w e e n a m p l i t u d e a n d p h a s ea n d t h et h e r m a ld i f f u s i o nr a t e ，u s i

10、 n gt h em e t h o d o f h a r m o n i c a n a l y s i s ，a n a l y s e s t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e n t h ea m p l i t u d ea n dp h a s ea n dt h ed e p t h o f t h e d i f f e r e n tt e m p e r a t u r e

11、 ，t h el a s t g e t t h e t h e r m a ld i f f u s i o nr a t e K w i t h d i f f e r e n td e p t hs o i lt e m p e r a t u r e ，B u t t h i sa p p r o a c h a l s oh a s l i m i t a t i o n s ，h er e q u i r e de n v

12、i r o n m e n tc o n d i t i o n ss t a b l e ，s o i ld r y i n g ，e t c ．C 0 2l a s e rm a i n l y l i e si n t h ei n f r a r e ds t a g e ．b e c a u s et h eb i g p o w e ra n dh i g hc a l o r i f i cv a l u e ．t h e

13、c o o l i n gs y s t e mi s n e e d e dt ow o r kf o rc o o l i n g m a t e r i a l i no r d e rt o e n s u r es t a b l e o u t p u tT h i sp a p e rd e s i g n sa d u a lw a t e rc y c l ec o o l i n gs y s t e m ，a n

14、d ag o o d c o o l i n g e f f e c ti s a c h i e v e d ．T h i sp a p e rd e s i g n s ae x p e r i m e n td e v i c ei nw h i c h c a r b o nd i o x i d el a s e r h e a tt h em a t e r i a lf r o mt h eu p p e ra f t e

15、 rb es t e e r e da n de x p a n d e d ．T h em a t e r i a li s p u ti n ay u a n t o n gt y p eo f t h e c o n t a i n e r ．I nt h i sd e v i c et h e r m o c o u p l e sa r ee m b e d d e d i n t h em a t e r i a li nd

16、 i f f e r e n td e p t h ，a n dt h es o i lt e m p e r a t u r e si nd i f f e r e n td e p t ha r em e a s u r e d i n a c e r t a i nt i m ei n t e r v a l s ，a n dt h ee x p e r i m e n td a t ai s c o n c l u d e d

17、，a n dt h e nt h es o i lt h e r m a ld i f f u s i o nr a t ei sc o n c l u d e d b y u s i n gt h ed a t a ，v e r yc l o s et o t h et h e o r e t i c a lv a l u e ．T h i se x p e r i m e n td e v i c e c a na l s o b