Способ определения тепло- и температуропроводности газов

ОПИСАНИЕ 279118

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14.1V.1969 (№ 1325722/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.VI I I.1970. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 23.XI.1970

Кл. 421, 12/02

Комитет ло делам изобретеиий и открытий лри Совете Мииистров

СССР

МПК б 01п 25/18

УДК 536.21(088.8) Авторы изобретения

А, С. Уманский и Ю. А. Горшков

Институт высоких температур АН СССР

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛО- И

ТЕМП ЕРАТУР ОП РО ВОДНОСТИ ГАЗОВ

Изобретение относится к области исследования теплофизических характеристик газов, в том числе химически реагирующих H диссоциирующих, в широком интервале температур (порядка 1000 — 3000 С).

Известен способ измерения тепло- и температуропроводности газов при помощи нагретой проволоки в исследуемом объеме газов, через которую пропускают импульс тока, измеряют изменение температуры проволоки I o времени при остывании ее в исследуемом газе и вычисляют телпо- и температуропроводность газа по известному уравнению теплопроводности.

Недостатком известного способа является то, что для измерения хода температуры системы во времени используется зависимость электросопротивления проволоки от температуры, для получения которой в каждом отдельном случае необходим кропотливый и трудоемкий тарировочный эксперимент. При этом погрешность тарировки увеличивает общую погрешность эксперимента.

По предлагаемому способу измеряют изменение давления газа во времени в рабочем объеме и IIQ известному решению уравнения теплопроводности находят тепло- и температуропроводность газа, что исключает предварнтельнук; тарпровку температурной зависимости сопротивления вольфрамовой нити.

Исследуемый газ помещают в термостатированный при гемпературе опыта цилиндр, в котором коаксиально натянута нить малого диаметра, используемая в качестве импульсного

5 нагревателя.

В начальный момент времени нить нагревается коротким импульсом тока. В следующие моменты времени происходит выравнивание температуры системы.

10 Мощность нагревающего импульса выбирают так, чтобы возникающий пепепад температур был достаточно малым. Это позволяет считать физические параметры системы в процессе остывания не зависящими от температуры.

15 Измеряют температуру внешней стенки и изменение давления газа (р) в рабочем объеме во времени по мере остываш)я системы.

Зависимость средней температуры газа от времени можно записать как а,S.

R, Т; — t,=+ е Ir,S,)dr, (1) R,,— % т Ri

25 где r — текущий радиус, т — время, R> — радиус нити, R2 — внутренний радиус рабочего цилин30 дра, 27911S где 7.g — теплопроводность, аа — температуропроводность, С; — теплоемкость, у — плотность исследуемого газа.

Предмет изобретен ия

Редактор С. И. Хейфиц Составитель В. С. Агапова

Корректор Л, Л. Евдонон

Заказ 3318/4 Тираж 480 Подпи.пое

ЦНИИПИ Комитета по делам изобрете!пн! и открытий при Совете М гипстров СССР

Москва, 71(-35, Раугиская цао., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

a> — температуропроводность газа, 5! — корень характеристического уравнения системы.

Спустя очень короткий промежуток времени после начала остывания в формуле (1) можно ограничиться первым членом ряда. При малых нагревах можно считать

Лр = constht, откуда с учетом (1) следует

d,1п! (f — fp) 41пт (p — Ро) 4 а — — g 2.

Получив экспериментально tgu, находят значение температуропроводности газа.

Затем находят значение коэффициента теплопроводности газа из отношения 2 — па р 21 2

Способ определения тепло- и температуро10 проводности газов при помощи импульсного нагрева проволоки в исследуемом объеме газа, отлг!ча(ощийся тем, что, с целью исключения предварительной тарировкп температурной зависимости сопротивления вольфрамовой

15 нити, измеряют изменение давления газа го времени в рабочем объеме и по известному решению уравнения теплопрогодностп находят тепло-и температуропроводпость газа.