CO2激光照射沙土混合物質(zhì)熱擴散率的研究.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)的熱傳導特性具有很重要的意義，物質(zhì)的熱擴散率是物質(zhì)的導熱率與比熱的比值，如糶能求出物質(zhì)的熱擴散率，就能得出物質(zhì)的導熱率，奉文闡述了振幅法和相位法求解土壤熱擴散率的原理，并以沙土混合物質(zhì)為研究對象，利用cO，激光的熱效應，使之照射到實驗土壤上，根據(jù)測得數(shù)據(jù)求出了實驗土壤的熱擴散率，得出了理想的實驗結(jié)果。振幅法和相位法研究物質(zhì)的熱擴散率是一種經(jīng)媳

3、的方法，首先山微元法推導出土壤溫度的熱傳導方程。然后由傅旱葉級數(shù)法求出熱傳導方程的解的公式，利用這個公式推導出任一深度溫度波的振幅和相位與熱擴散率的關系再利用諧波分析的方法分析出振幅與柑位和1；同深度的溫度的關系，最后推導出熱擴散率K與1i同深度土壤溫度的關系，利用實測溫度值就可以求出熱擴散率。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)，對工作氣體進行流動循環(huán)冷肌達判丁訊妤的冷卻效果。結(jié)合二氧化碳激光瓣的特性醴訓f：j使瓴化碳激光經(jīng)過轉(zhuǎn)向、擴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行測量的實驗裝1∞1。J十沙f：混合物質(zhì)進行r‘史測得出實驗數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)計算出l’壤的熱擴散率的結(jié)果‘o州|侖值鍛接近。利川CO!激光的熱效應米研究上