非稳态导热乘积法测量煤体热物性：不确定度分析

"非稳态导热乘积法测量煤体热物性的不确定度分析" 本文主要探讨了在测量松散煤体热物性参数时如何提高测试精度的问题。传统方法由于加热热源的热阻效应和加热不均匀性，往往导致测试结果的准确性不高。针对这一问题，研究人员采用了非稳态导热乘积法，这是一种基于无量纲温度场乘积法思路的新型测量技术。此方法旨在更准确地测定松散煤体的热扩散率等热物性参数。 非稳态导热乘积法的核心在于利用无量纲温度场，通过非稳态条件下的温度变化来推算材料的热特性。这种方法可以减少加热过程中热源热阻的影响，同时改善对被测样本的加热均匀性，从而提高测试的精度。 在实验过程中，研究人员运用了GUM（测量不确定度表示与指南）中的A类和B类不确定度分析方法，结合实验数据分布，对测试系统的不确定度进行了详尽的评估。A类不确定度通常来自重复性测量，而B类不确定度则来源于设备校准、理论模型等因素。通过综合分析这些不确定度来源，研究人员计算出了合成标准不确定度和扩展不确定度，以全面评估测量结果的可靠性。 研究表明，煤样热扩散率的合成不确定度为1%，这意味着测试结果具有较高的精度。扩展不确定度为2.01%，这表明在95%的置信水平下，测量结果的可能误差范围在此数值内。对比相关文献，各种煤样的热物性测量结果与文献数据的相对偏差均控制在5%以内，最大的相对偏差为4.09%。这样的偏差水平证明了非稳态导热乘积法的稳定性和实用性，不仅拓展了松散煤体热物性测量的方法，而且有效地规避了加热热源的热阻损失和加热不均匀性问题。 关键词：非稳态导热乘积法；热扩散率；煤体；不确定度；热物性参数 本研究对于煤炭行业，特别是煤质分析与管理领域具有重要意义。通过改进测量方法和精确评估不确定度，可以提升煤炭热特性的测量精度，为煤炭资源的合理利用、安全开采以及煤炭能源效率的提高提供更可靠的数据支持。