Способ определения коэффициента термовлагопроводности образца пористогоматериала

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски»

Социалистически»

Рессубли»

Завнснмос от авт. свидстсльства ¹

Кл. 42k, 49/02

421<, 30, 04

Заявлено 10.Х.1968 (№ 1274495/29-33) с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет оо делам иаооретений и открытий пои Совете Министров

СССР

МПК 6 01п 25/18

УДК 539.217:620.179 (088.8) Опубликовано ОЗЛХ.1970. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 2.XII.1970

Автор изобретения

А. М. Глобус

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ТЕРМОВЛАГОПРОВОДНОСТИ ОБРАЗЦА ПОРИСТО ГО

МАТЕРИАЛА

Изобретен и в может быть использовано в тех областях народного хозяйства, где необходимы расчеты движения влаги в пористых материалах, находящихся в неизотермических условиях, а именно в промышленности строительных материалов, керамической, пищевой, химической промышленности, сельском хозяйстве и т, д.

Известен способ определения коэффициента тепловлагопроводности образца пористого материала путем создания в нем стационарного потока влаги.

Однако при этом необходимо изменять давление газа в камере с образцом, что влияет на механизмы переноса пара в пористых средах и на величину диффузии пара. Таким образом, этот способ поддержания постоянства влажности и потенциала влаги в образце, необходимый для исключения потока, вызываемого градиентом потенциала влаги, оказывает побочные влияния на изучаемый материал и приводит к изменению характера процесса.

Цель изобретения — устранить градиент потенциала влажности в ходе определения.

Достигается это тем, что каждый конец образца с помощью полупроницаемых пористых мембран приводят в контакт с соответствующими водными растворам и высокополимера, имеющими при различных постоянных температурах одинаковый химический потенциал воды.

Согласно предлагаемому методу две противоположные стороны образца, например гра5 ни прямоугольного блока нли торцы цилиндра, приводят в контакт с полупроницаемыми мембранами, омываемыми водными растворами высокополимера, имеющими одинаковый кимический потенциал воды, но различную темпе10 ратуру, величина которой в каждом растворе поддерживается постоянной. Поскольку потенциал воды в растворе зависит не только от концентрации, но и от температуры, то предварительно определяется зависимость потен15 циала воды в растворе высокополимера от его концентрации и температуры хорошо известными в физической химии методами. Затем концентрации водного раствора высокополнмера:в каждой из камер у мембран выбира20 ются такими, чтобы химический потенциал воды в них был одинаков, несмотря на разность температур, т. е. чтобы разность потенциалов, связанная с разностью температур, в точности компенсировалась разностью потенциалов, 25 вызванной различием концентраций. Поскольку объемы полимерного раствора могут быть взяты достаточно большими, чтобы их влагообмен с небольшим образцом практически не нарушал ис«одных концентраций в описывае30 мой системе реализуются условия постоянства

280966

Предмет изобретения

Составитель Ю. Котов

Редактор Г. С. Кузьмина Техред А. А. Камышникова

Корректоры: В. В. Чаклина и Е, Н. Миронова

Заказ 3358/3 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобрегений и открытий грн Совете Министров СССР

Москва, М(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 потенциала влажности при наличии разности температур, т. с. исключается поток влаги, вызываемый градненгом потенциала вла кности (градиентом влагосодержания). ИзменcliHç влажности образца, связанное с происходящим внутри него передвижением влаги под действием градиента температуры, в точности компенсируется влагообменом с растворами высокополимера, |имеющими постоянный потенциал,влаги. Такой влагообмен про,сходиг с достаточно большой скоростью, поскольку влагопроводность водонасыщенных мембра i на несколько порядков превышает BEëè÷èiió коэффициента термо влагопроводности пористых сред.

При указанных условиях коэффициеi ò влагопроводн ости КнЛФ=О, а поток в,иги

Q= — Кт V T.

Таким образом, по измеренному в стационарном режиме потоку влаги Q, который равен потоку влаги в образце, вызванному градиентом температуры, можно определить коэффициент термовлагопроводности К,= — Я/ Ч Т.

Меняя концентрацию растворов высокополимера, можно изменять средний потенциал влажности (среднее влагосодержание) образца пористой среды, измеряя таким путем:величины К, при различных влажностях пористых материалов, Существует ряд воднорастворимых полимеров подходящего молекулярного веса, которые позволя1от создать осмоти iññêoå давление до — 30 — 50 агм, что соответствует потенциалу влажности пористых

5 ср ед — 3000 — 5000 дж/кг и покрывает весь диапазон влагосодержаний, в пределах которого осуществляется термовлагопро водность в практически важных масштабах. Такими полимерами являются, например декстран, по10 ливиниловьш спирт, полиэтилен-гликоль с молекулярным весом 6000 — 30000.

В качестве мембран могут быть использованы целлофановые, ацетат-целлюлозные или иные полимерные пленки.

Способ определения коэффициента термо20 влагопроводности образца пористого материала путем создания в нем стационарного потока влаги, отличающийся тем, что, с целью устранения градиента потенциала влажности в ходе определения, каждый конец образца с

25 помощью полупронпцаемых пористых мембран приводят в контакт с соответствующими водными растворами высокопол имера, имеющими при различных постоянных температурах одинаковый химический потенциал воды.