Способ определения теплофизических характеристик

 

Изобретение относится к области тепловых испытаний, а именно к области определения теплофизических характеристик материалов и сред. Цель изобретения состоит в упрощении измерений за счет исключения измерений теплового потока на одной из поверхностей образца. Плоский образец термостатируют между источником и стоком тепла. Измеряют стационарный перепад температур по образцу и соответствующий тепловой поток. Изменяют температуры поверхностей образца, сохраняя неизменным перепад температур. Регистрируют тепловой поток, соответствующий квазистационарному тепловому режиму на одной из поверхностей образца. По полученным данным рассчитывают теплопроводность, температуропроводность и теплоемкость образца . Измерение теплового потока только на одной из поверхностей образца обеспечивает упрощение измерений. Способ пригоден для исследований теплофизических характеристик слоев твердых материалов, а также жидких и газовых сред. S9 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5ц 4 б 01 1х1 25/!8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 0gОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

С: (21) 4106400/21-25 (22) 12.07.86 (46) 30.06.88. Бюл. № 24 (71) Киевский технологически и институт пищевой промышленности (72) А. Г. Мазуренко, В. Е. Иванов, В. Н. Пахомов, В. Г. Федоров, Д. П. Коломиец и A. А. Глуздань (53) 536.2 (088.8) (56) Чудновски и А. Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. М., ГИФМЛ, 1962, с. 173 — 182.

Авторское свидетельство СССР № 347643, кл. G 01 N 25/18, 1972. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК (57) Изобретение относится к области тепловых испытаний, а именно к области определения теплофизических характеристик материалов и сред. Цель изобретения сос„„SU„„1406469 A i таит в упрощении измерений за счет исключения измерений теплового потока на одной из поверхностей образца. Плоский образец термостатируют между источником и стоком тепла. Измеряют стационарный перепад температур по образцу и соответствующий тепловой поток. Изменяют температуры поверхностей образца, сохраняя неизменным перепад температур. Регистрируют тепловой поток. соответствующий квазистационарному тепловому режиму на одной из поверхностей образца. По полученным данным рассчитывают теплопроводность, температуропроводность и теплоемкость образца. Измерение теплового потока только на одной из поверхностей образца обеспечивает упрощение измерений. Способ пригоден для исследований теплофизических характеристик слоев твердых материалов, а также жидких и газовы < сред.

1406469 формула изооретения

2Ь 6)ст

tl+t2 Л (— qh

2 6Л

ВНННПН Заказ 3184/38 Тираж 847 Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уж овод, ул. Проектная, 4!

Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно, к определению теплофизических характеристик материалов и сред.

Цель изобретения — упрощение измерений за счет исключения измерений теплового потока на одной из поверхностей образца.

Определение теплофизических характеристик осуществляют следующим образом.

Плоский образец размещают между поверхностями источника и приемника тепло- tp ты. Создают перепад температур М на образце за счет различных начальных темпера; тур источника и приемника теплоты. Добиваются установления стационарного теплового режима и измеряют плотность теплового потока qc., пронизывающего образец. Затем,, сохраняя неизменный перепад температур,,, увеличивают температуры источника и при, емника теплоты с одинаковой скоростькх Производят непрерывное измерение перепада температур At, скорости изменения темпе-!

: ратуры Ь и плотности теплового потока q на ! поверхности образца. По результатам изме, рений в стационарном и квазистационарном, тепловых режимах рассчитывают теплофизические характеристики образца и соответст. вующую температуру отнесения этих харак- 25, теристик.

Пример. Дистиллированную воду залиI вают в кювету, установленную между тер-! ! мостатируемыми камерами с плоским дни. ;щем прибора для определения теплопроводности. На поверхностях камер размещают

: датчики температуры (термопары), а на поверхности приемника теплоты — датчик теплового потока (тепломер).

В начале опыта создают перепад температур At = 2К на образце за счет, различных начальных температур источника и приемника теплоты. После достижения стационарного теплового режима в образце измеряют плотность теплового потока q,, пронизывающего образец. Затем, сохраняя неизменным перепад тем- 4р ператур, увеличивают температуру источника и приемника теплоты со скоростью V=

= 5 l0 к/с, нагревают образец постоянным во времени тепловым потоком в квазистационарном тепловом режиме. Производят непрерывное измерение перепада температур 45

At, скорости изменения температуры Ь и плотности теплового потока q на поверхности образца.

Все измеряемые величины фиксируются компенсационным самопишущим потенциометром КСП вЂ” 4. Нагрев образца производят от 20 до 90 С. По результатам измерений рассчитывают теплопроводность 3,, объемную теплоемкость Ср, температуропроводность а образца в зависимости от темпе ратуры.

В отличие от известных способов определения теплофизических характеристик при сходных граничных условиях в соответствии с предлагаемым способом тепловой поток измеряется только на одной из поверхностей образца. Благодаря этому достигается упрощение способа, который пригоден для исследований теплофизических характеристик слоев твердых материалов, а также жидких и газовых сред.

Способ определения теплофизических характеристик на плоском образце, состоящий в том, что создают несимметричное по толщине образца температурное поле за счет одностороннего подвода тепла последовательно при стационарном и нестационарном тепловых режимах, регистрируют перепад температур по толщине образца и тепловой поток и используют полученные данные для вычисления теплофизических характеристик, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений за счет исключения измерений теплового потока на одной из поверхностей образца, при нестационарном тепловом режиме перепад температур по толщине образца поддерживают равным ему при стационарном тепловом режиме, а искомые величины рассчитывают по формулам где Х вЂ” теплопроводность; ср — теплоемкость единицы объема материала; а„ вЂ” температуропроводность;

V — скорость изменения температуры;

t — температура отнесения;

h — толщина образца;

qc. u q — плотность теплового потока в стационарном и нестационарном режимах соответственно;

At — перепад температур по толщине образца;

Ь вЂ” скорость изменения температуры;

t и 4 †температу поверхностей образца.