Le coefficient de conductivité thermique est un paramètre de matériau qui change en fonction des propriétés physiques du matériau, de la teneur en eau, de la température et de la pression sur le matériau. En général, un matériau à fort coefficient de conductivité thermique est un bon conducteur thermique.
Un matériau à faible est connu comme un bon isolant thermique. Par conséquent, ce paramètre a un effet prononcé à la fois sur les conditions d'exploitation dans les mines profondes et sur la capacité de stockage d'énergie thermique des ouvertures souterraines. D'autre part, le coefficient de conductivité thermique est pris en compte dans les études liées à la production d'énergie géothermique et à l'élimination des déchets radioactifs.
Selon les résultats expérimentaux obtenus à partir de divers types de roches tels que le basalte, le marbre et le granit, la conductivité thermique de la roche dépend d'un certain nombre de facteurs tels que la température, la contrainte axiale, la pression environnementale et les propriétés structurelles. La conductivité thermique des roches brièvement mentionnées augmente avec l'augmentation de la contrainte axiale et de l'augmentation de la pression ambiante, mais diminue avec l'augmentation de la température.
La conductivité thermique est la capacité d'un matériau à conduire ou à transférer la chaleur. L'inverse de cette valeur est appelé résistivité thermique. Les matériaux à haute conductivité thermique sont utilisés dans les refroidisseurs, et les matériaux à faible valeur sont utilisés comme isolants thermiques. Selon la loi de Fourier sur la conduction thermique, la vitesse à laquelle la chaleur est transférée à travers un matériau est proportionnelle au négatif du gradient de température. Elle est également proportionnelle à la surface parcourue par la chaleur.
Diverses méthodes sont utilisées pour déterminer la conductivité thermique des matériaux. Ces méthodes sont généralement de deux groupes : les techniques transitoires et les techniques en régime permanent.
Dans les techniques transitoires, les mesures sont prises pendant le processus de chauffage. Les mesures peuvent être prises relativement rapidement. Cependant, il est difficile d'analyser mathématiquement les données obtenues à partir des mesures. Quelques-unes de ces techniques sont la méthode de soudage plan temporaire, la méthode de soudage en ligne temporaire et la méthode flash laser.
Les techniques en régime permanent impliquent des mesures où la température du matériau ne change pas sur une période de temps. La température étant constante, son analyse est relativement simple. Cependant, la réalisation de tests nécessite généralement une configuration très bien conçue. Quelques-unes de ces techniques sont la méthode du bâton (Searle) et la méthode du disque (Lee).
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