Способ определения теплофизических характеристик влажных капиллярно-пористых материалов

 

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и контролю свойств влажных материалов во всех отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повьшение точности за счет исключения влияния влагообмена. Способ определения теплофизических характеристик влажных материалов заключается в двухстороннем нагреве образца в виде плоского слоя с постоянной скоростью и измерении температур и плотностей теплового потока на его поверхностях. На одной стороне образца устанавливают дополнительную пластину с термическим сопротивлением (8/)„л 0,25 (h/ A)o6p. Tek- пературу в процессе нагрева изменяют со скоростью и 0,45 q /Cph. Поддерживают перепад температуры на образце неизменным в течение опыта и по результатам опыта определяют теплофизические характеристики образца. Способ позволяет повысить точность измерения теплофизических характеристик образца. с (Л DO эо 00 X 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (i9) (И) (др 4 G 01 N 25/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

kf 1р „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ъ (21) 3952602/31-25 (22) 08. 08, 85 (46) 23.06.87. Бюл. N - 23 (71) Киевский технологический институт пищевой промьппленности (72) В.Е.Иванов, В.Н.Пахомов, В. Г. Федоров, А. Г.Мазуренко и Д. П. Коломиец (53) 536.6 (088.8) (56) Лыков А.В. Теория сушки капиллярно-пористых коллоидных материапов пищевой промьппленности. — М.: Пищепромиздат, 1947, с.266-267.

Авторское свидетельство СССР

У 817563, кл. G 01 N 25/18, 1979. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЛАЖНЫХ КАПИЛЛЯРНОПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к теплофизическим измерениям и контролю свойств влажных материалов во всех отраслях народного хозяйства. Цель изобретения — повьппение точности за счет исключения влияния влагообмена.

Способ определения теплофизических характеристик влажных материалов заключается в двухстороннем нагреве образца в виде плоского слоя с постоянной скоростью и измерении температур и плотностей теплового потока на его поверхностях. На одной стороне образца устанавливают дополнительную пластину с термическим сопротивлением (8/g) „, 0,25 (h/ ),„. ТеМпературу в процессе нагрева йзменяют со скоростью П > 0,45 и /Cph. Поддерживают перепад температуры на образце неизменным в течение опыта и по результатам опыта определяют теплофизические характеристики образца.

Способ позволяет повысить точность измерения теплофизических характе-. ристик образца.

1318884

Изобретение относится к теплофизическим измерениям, выполняемым при проведении научно-исследовательских работ и контроле свойств материалов во всех отраслях народного хозяйства. 5

Цель изобретения — повьш|ение точности определения теплофизических характеристик влажных материалов за счет исключения влияния влагообмена.

Определение теплофизических характеристик проводят следующим образом.

В кассету помещают образец так, чтобы обеспечивался одинаковый тепловой контакт с температуровыравни15 вающими пластинами, в которых установлены тепломеры и термопары.Кроме

1 того, в кассету с одной стороны помещают дополнительную пластину с

20 термическим сопротивлением (---) пп

h (О, 15... 0,30) (-,— — ), (тепловой о р контакт между пластиной и тепломером должен быть постоянным во времени). 25

Затем кассету помещают в контакт с источником линейного нагрева. Источником может служить например, печь с регулируемой мощностью нагрева: водяная баня, температура которой 30 изменяется по линейному закону или какое-либо другое устройство, обеспечивающее с постоянной скоростью

U = (0,24-0,45) q/(cph ). Через некоторое время после начала разогрева в образце устанавливается квазистационарный тепловой режим, при котором плотность тепловых потоков через поверхность образца стабилизируется во времени. Через температуровыравнивающую пластину, контактирующую с источником нагрева, поступает больший по величине тепловой. поток, чем через такую же пластину, контактирующую с дополнительной пластиной.

Измеряемые величины температур и тепловых потоков непрерывно фиксируются регистрирующим устройством.

По результатам измерений температур и плотностей теплового потока на поверхностях образца рассчитывают теплофизические характеристики образца, значения которых относятся к его среднеинтегральной температуре. Определение влажности образца проводят по стандартной методике.

Обоснование возможности определения теплофизических характеристик влажных материалов по результатам таких измерений получено из решения задачи при двустороннем нагреве неограниченной пластиной толщиной 2R от источника с постоянной плотностью теплового потока в режиме непрерывного изменения температуры окружающей среды и установленной зависимости между квазистационарным распределен нием температуры и стационарным распределением влажности по законам параболы. Необходимым условием при определении теплофизических характеристик влажных материалов является стационарное во времени и в пространстве распределения влажности, которое можно получить в нестационарном тепловом режиме, организуя линейное изменение температуры окружающей среды, при котором градиенты температур на поверхностях образца остаются неизменными в течение опыта и направлены внутрь образца.

Предлагаемый способ позволяет проводить измерение температур и тепловых потоков на поверхностях образца, исследовать теплофизические характеристики влажных материалов, а также твердых, жидких и газообразных сред.

Способ целесообразно использовать для быстрого и точного исследования температурных зависимостей теплофизических характеристик влажных материалов.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ определения теплофизических характеристик влажных капиллярнопористых материалов в плоском слое путем двухстороннего нагрева образца с постоянной скоростью и измерения температур и плотностей теплового потока на его поверхностях, по значениям которых рассчитывают искомые теплофизические характеристики,о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения влияния влагообмена, осуществляют несимметричный нагрев образца, разместив на одной из его сторон дополнительную пластину с термическим сопротивлением (3/q)» (0,15 — 0,30)(h/ h), изменяют температуру в процессе нагрева со скоростью U = (0,24-0,45) q /(cph ), а теплофизические характеристики рассчитывают по следующим формулам:

Л = h(2 Л t/(q — q ) — Rs) 1318884 ср =((q, + q,)/() — Р6-) "

q uo

dt при его среднеинтегральной температуре

Составитель В. Гусева

Редактор А.Шандор Техред А.Кравчук Корректор Г.Решетник

Заказ 2502/36 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная,4 (t< + tã)/2

+ qz)/(6(q „— q )), где 1) — коэффициент теплопроводности; с — массовая теплоемкость; плотность; коэффициент температуропроводности; толщина образца; плотность теплового потока через поверхности образца; перепад температур по толщине образца; температуры поверхностей образца; скорость изменения температуры; балЛастное термическое сопротивление; балластная теплоемкость.