非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱乘積法測(cè)量煤體熱物性的不確定度分析

徐 尚，高 偉，陳文濤

(1.安徽理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，安徽 淮南 232001；2.安徽理工大學(xué) 礦山智能裝備與技術(shù)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 淮南 232001；3.省部共建深部煤礦采動(dòng)響應(yīng)與災(zāi)害防控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(安徽理工大學(xué))，安徽 淮南 232001)

1 概 述

對(duì)煤體熱物性參數(shù)的研究一直是固體熱物性領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一，其中包括煤自燃所帶來(lái)的安全隱患問題。為了預(yù)防此類問題的發(fā)生，對(duì)煤體熱物性的研究至關(guān)重要。

目前，非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱乘積法也已在測(cè)量糧食顆粒的熱物性[1]以及在測(cè)定松散煤體熱物性[2]中得到應(yīng)用，但對(duì)具體的數(shù)據(jù)并未給出論證以及未對(duì)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行不確定度分析。因此，根據(jù)2017年發(fā)布的GB/T 27418—2017《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》[3]并結(jié)合測(cè)試系統(tǒng)采集的隨機(jī)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)為參考，最終通過不確定度理論結(jié)合實(shí)際測(cè)試過程，對(duì)松散煤體熱物性參數(shù)中的熱擴(kuò)散率測(cè)試進(jìn)行不確定度分析。選取熱擴(kuò)散率a(a=λ/ρcp)作為導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容的綜合體現(xiàn)，對(duì)其不確定度進(jìn)行分析則更具有代表性[5]。

測(cè)試結(jié)果表明該方法可滿足測(cè)試的精度要求。再進(jìn)一步分析采集的數(shù)據(jù)分散性原因可得知:影響實(shí)驗(yàn)精確度的不確定因素主要包括溫度、時(shí)間、試樣厚度和重復(fù)測(cè)量引入的不確定度。因此，通過不確定度分析可快速地為整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)量誤差提供有效的調(diào)試解決方法，同時(shí)也為測(cè)試結(jié)果的可靠性提供有力的保證，從而增加了整個(gè)試驗(yàn)采集數(shù)據(jù)的使用價(jià)值以及再次表明非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱乘積法測(cè)松散煤體熱物性的科學(xué)性。……