一种固态储氢材料导热系数和比热容同时测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种固态储氢材料导热系数和比热容同时测量方法及系统，该方法包括：步骤

【技术实现步骤摘要】
一种固态储氢材料导热系数和比热容同时测量方法及系统


[0001]本专利技术主要涉及到固态储氢材料物性测量
，特指一种固态储氢材料导热系数和比热容同时测量方法及系统
。

技术介绍

[0002]全球气候变暖严重威胁人类生存，发展清洁能源
、
降低二氧化碳排放是缓解全球气候变暖的重要途径
。
氢能是一种绿色低碳的清洁能源，被誉为二十一世纪的终极能源，推动氢能应用对于降低二氧化碳排放具有重要意义
。
氢气的高密度
、
高安全性储存对于氢能的推广应用至关重要
。
[0003]合金固态储氢具有体积储氢密度高
、
安全性好等优点，具有良好发展前景
。
固态储氢材料热力学分析是材料研发和应用的重要环节，材料的导热系数和比热容是热力学分析的基础参数，其准确测量至关重要
。
发展准确有效的导热系数和比热容测量方法，对于促进固态储氢材料应用具有重要意义
。
[0004]传统的固态储氢材料导热系数或比热容测量是采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种固态储氢材料导热系数和比热容同时测量方法，其特征在于，包括：步骤
S1
：给定固态储氢材料导热系数和比热容的初始猜测值向量
E0，建立固态储氢材料内部瞬态传热模型；步骤
S2
：采用平面热源加热固态储氢材料表面，在固态储氢材料表面选择
M
个取样点，利用红外热像仪测量
M
个取样点的温度其中，
m
＝
1,2,
…
,
；步骤
S3
：基于固态储氢材料内部瞬态传热模型，数值计算
M
个测点的温度其中，
m
＝
1,2,
…
,
；步骤
S4
：根据
M
个测点的温度测量值和计算值，建立固态储氢材料导热系数和比热容同时测量的目标函数；步骤
S5
：基于序列二次规划方案和初始猜测值向量
E0，对固态储氢材料热物性参数向量
E
进行迭代修正形成；步骤
S6
：检验迭代停止条件是否已经达到，如果满足停止条件，则进入步骤
S7
，否则继续对固态储氢材料热物性参数向量
E
进行迭代更新；步骤
S7
：记录此时由导热系数和比热容组成的参数向量
E
，输出作为测量结果，结束测量
。2.
根据权利要求1所述的固态储氢材料导热系数和比热容同时测量方法，其特征在于，所述步骤
S1
中，所述初始猜测值向量
E0由导热系数和比热容组成，其表达式为
E0＝
[k,c]
T
，其中的
k
为固态储氢材料的导热系数，
c
为固态储氢材料的比热容
。3.
根据权利要求1所述的固态储氢材料导热系数和比热容同时测量方法，其特征在于，所述步骤
S1
中，所述固态储氢材料内部瞬态传热模型包括固态储氢材料内部传热过程和平面热源加热下的热边界条件
。4.
根据权利要求3所述的固态储氢材料导热系数和比热容同时测量方法，其特征在于，所述固态储氢材料内部传热过程采用如下能量方程描述：其中，
ρ
为固态储氢材料的密度，
k
为固态储氢材料的导热系数，
c
为固态储氢材料的比热容，
T
为固态储氢材料的温度，
t
为时间；
x、y
和
z
分别为固态储氢材料在
x
轴方向
、y
轴方向和
z
轴方向的坐标，其中固态储氢材料受热面定义为
x
＝0平面，坐标系遵循右手定则
。5.
根据权利要求3所述的固态储氢材料导热系数和比热容同时测量方法，其特征在于，所述平面热源加热下的热边界条件表示如下：所述平面热源加热下的热边界条件表示如下：
其中，
T
a
为环境温度，
L
x
、L
y
和
L
z
分别为固态储氢材料在
x
轴方向
、y
轴方向和
z
轴方向的长度，
h
为固态储氢材料与环境之间的自然对流换热系数，
q
为固态储氢材料表面的平面热源热流密度
。6.
根据权利要求1‑5中任意一项所述的固态储氢材料导热系数和比热容同时测量方法，其特征在于，所述步骤
S2
中，所述在固态储氢材料表面选择
M
个取样点是在固态储氢材料受热表面上沿
y
轴方向和
z
轴方向均匀选取
。7.
根据权利要求1‑5中任意一项所述的固态储氢材料导热系数和比热容同时测量方法，其特征在于，所述步骤
S3
中，所述数值计算
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙双成，李林，谢远来，李小满，黄志华，沈振宇，马德金，李亚琦，唐颖，王雅楠，
申请(专利权)人：株洲国创轨道科技有限公司，
类型：发明
国别省市：