Способ измерения коэффициента теплопроводности
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
243899
Ьоаа Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидегсльства №вЂ”
Кл. 42i, 16/01
Заявлено 24.11.1967 (№ 1136019!18-10) с присоединением заявки ¹â€”
Приоритет
Опубликовано 14,Ч,1969. Бюллетень № 17
Дата опубликования описания 1.Х.!969
MI1K G 01k
УДК 536,212.2 (088.8) Комитет ло делам изобретений н открытий ори Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
В. Э. Пелецкий и Я. Г. Соболь
Заявитель Научно-исследовательский институт высоких температур АН СССР
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
) Qx
dx
Йзобретение относится к области исследования теплофизических свойств материалов.
В настоящее время для измерения коэффициента теплопроводности металлов и сплавов в диапазоне температур от 100 С до температур начала пластической тепловой деформации используют методы продольного теплового режима по массивному цилиндрическому образцу, основанные на измерении температурного распределения вдоль по образцу. Для учета теплообмена между боковой поверхностью образца и окружающей средой одни методы предусматривают создание подобия адиабатической изоляции вокруг образца для значительного сокращения потерь с боковой поверхности. Несовершенство подобной изоляции учитывается поправочными коэффициентами.
При измерении другими методами (особенно высокотемпературными) потери с боковой поверхности образца достигают значительной величины и определяются косвенными методами, после чего их вводят в расчет. Кроме того, недостатком известных методов является то, что любой из них допускает определение коэффициента теплопроводности материала лишь на ограниченном участке температурной шкалы.
Предлагаемый способ отличается от известных тем, что тепловой поток с боковой поверхности образца измеряют радиационным калориметром, а с другой торцовой поверхности orводят и измеряют энтальпийным калориметром-холодильником, и по известной формуле вычисляют коэффициент теплопроводности.
Это отличие позволяет повысить точность из5 мерений, расширить температурный диапазон и получить локальные значения коэффициента теплопроводности.
Испытываемый цилиндрический образец закрепляют нижним торцом в энтальпийный ка10 лориметр, который также играет роль холодильника. К верхнему торцу подводят постоянный тепловой поток, например, с помощью электронного нагрева. При прохождении теплового потока по образцу часть его излучается с
15 боковой поверхности, а другая часть поступает через нижний торец в калориметр-холодильник.
Для уменьшения и измерения боковых потоков используют секционированный ради20 ационный калориметр в виде изолированных друг от друга колец, расположенных с зазором 0,3 — 0,5 нм вокруг образца.
Измеряют распределение температур по оси образца и вычисляют локальные значения ко25 эффициентов теплопроводности IIO известной формуле стационарного теплового режима:
243899
Предмет изобретения
Составитель В. С. Агапова
Техред Л. Я. Левина Корректор О. И. Усова
Редактор Гофман
Заказ 2448)18 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типографии, пр. Сапунова, 2
3 где Q количество тепла, проходящее в аксиальном направлении через сечение х и равное сумме количеств тепла, поступившего в энтальпийный калориметр и излученного с боковой поверхности образца от сечения х до нижнего торца, Х вЂ” коэффициент теплопроводности; ат — — градиент температур в сечении х, коdx торый находят из распределения температур по оси образца;
F — поперечное сечение образца.
Способ измерения коэффициента теплопроводности металлов и сплавов в диапазоне температур от 100 С до температур начала пластической тепловой деформации путем подвода к торцовой поверхности цилиндрического образца постоянного теплового потока, измерения распределения температур вдоль оси образца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, расширения температурного диапазона и,получения лоlO кальных значений коэффициента теплопровод ности, тепловой поток с боковой поверхности образца, измеряют радиационным калориметром, а с другой торцовой поверхности отводят и измеряют энтальпийным калориметром-холодильником, и по известной формуле вычисляют коэффициент теплопроводности.
