Способ определения теплофизических характеристик влажных материалов

 

Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к определению теплофизических свойств материалов. Цель изобретения - повышение точности определения теплофизических характеристик. В начальный период времени на станционарном тепловом режиме в образец вводят заданное количество воды и периодически изменяют температуры поверхностей образца так, чтобы температура одной из поверхностей равнялась температуре другой. Изменение температуры производят до тех пор, пока не стабилизируется отношение перепада температуры по толщине образца к плотности теплового потока и при выполнении этого условия определяют теплопроводность образца. В момент окончания динамического режима температуры поверхностей образца устанавливают равными начальным и испытание продолжают при другой влажности исследуемого материала. 1 илл.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

2252 A I

091 01> (5g 0 01 N 25/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4178557/31-25 (22) 08„01.87 (46) 07,07.89. Бюл. В 25 (71) Украинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института комбикормовой промышленности и Киевский технологический институт пыцевой промьппленности (72) О.И.Шаповаленко, В.Г.Бондарчук, А.А.Глуздань, В.Н.Пахомов и В.Г.Федоров (53) 536.6(088.8) (56) Полунина Н.И., Коновалов О.И., Красовская Г.И. Определение теплофизических характеристик гранулнрованных комбикормов. - Труды ВНИИЗ, 11.

197 l, вып. 71, с. 141-146.

Авторское свидетельство СССР

М" 922604, кл. С 01 N 25/18, 1981. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЛАЖНЬИ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к тепловьм

Изобретение относится к тепловьм испытаниям, а именно к определению теплофизических свойств материалов.

Цель изобретения — повьппение точO ности определения теплофизических характеристик материалов.

В начальный период стационарного режима в образец вводят заданное количество воды и периодически изменяют температуры поверхностей образца одну на другую так, чтобы менялось направление теплового потока до тех пор, пока не стабилизируется отношение разности температур к плотности

2 испытаниям, а именно к определению теплофизических свойств материалов.

Цель изобретения — повышение точности определения теплофизических характеристик. В начальный период времени на стационарном тепловом режиме в образец вводят заданное количество воды и периодически изменяют температуры поверхностей образца так, чтобы температура одной иэ поверхностей равнялась температуре другой. Изменение температуры производят до тех о пор, пока не стабилизируется отношение перепада температуры по толщине образца к плотности теплового потока и при выполнении этого условия определяют теплопроводность образца. В момент окончания динамического режима температуры поверхностей образца устанавливают равными начальным и испытание продолжают при другой влажности исследуемого материала.

l ил. теплового потока, и при этом определяют теплопровэдность образца а после динамического режима, в котором определяют теплоемкость образца, температуры поверхностей устанавливают равными начальным.

При использовании предлагаемого способа повышается точность измерений за счет сохранения заданной струк- Й туры и плотности образца, увлажняемого непосредственно в измерительной ячейке, а также эа счет улучшения и ускорения выравнивания влажности по образцу путем периодической смены на1492252 правления теплового потока с одновременным контролем стабилизации влажности по отношению разности температур к плотности теплового пото5 ка, На чертеже представлен график изменения температур на обеих поверхностях образца (а, б) и среднеобъемной температуры образца (в), а также плотности теплового потока на этих повер Фостях (г д) .

Способ осуществляют следующим образом.

Организуют стационарный тепловой режим (период I), установив на поверхностях образца температуры t< и

t путем термостатирования нагревателя и холодильника, между которыми размещен образец. Разность темпера- зп тур t,-й Дй устанавливают в пределах -ЭК.

С помощью самопишущего регистрирующего прибора непрерывно измеряют сигналы измерителей температуры и плотности 25 теплового потока, размещенных иа поверхностях образца, прилегающих к нагревателю и холодильнику. В образец, масса и влажность которого известны, вводят заданное количество воды. Пос- Зп ле этого периодически меняют температуры нагревателя и холодильника одну на другую, переключая, например потоки термостатирующих жидкостей с нагревателя на холодильник, а с холо- З5 дильника на нагреватель, и обратно.

При этом меняется направление теплового потока, пронизывающего образец, а разность темпертур на образце остается без изменений и после кратковре- 4О менньм возмущений восстанавливается стационарный режим (периоды 11 и Ш)

Такие возмущения проводят до тех пор, пока не стабилизируется отношение разности температур к плотности теплового потока Д й/q, и при этом определяют теплопроводность образца

q h

/ в (t -tä) которую относят к средней температуре образца

t - 0,5(t, -Е,), где о о,-о - плотность теплового потока в стационарном режиме;

h - толщина образца.

После этого осуществляют динамический режим сннхронньи изменением температур нагревателя и холодильннка на одинаковый интервал 3-5 К (периоды IV-Ч1).

При этом плотности теплового потока через поверхности образца изменяются так, что разница их, характеризующая накопление теплоты образцом, увеличивается до тех пор, пока не произойдет стабилизация температур нагревателя н холодильника. Затем в процессе упорядочения теплопереноса через образец (период V) плотности теплового потока на его поверхностях выравниваются и переходный режим завершается. По данным переходного режима определяется объемная теплоемкость образца которую относят к средней температуре образца в переходном режиме

t О Ф 5 (t í+ t к) 1 где .С вЂ” массовая теплоемкость; .. P — плотность;

S — площадь диаграммы, ограниченная кривыми г и д (периоды

IV и V, заштриховано);

К вЂ” коэффициент, учитывающий масштабы диаграммы по времени и по плотности теплового потока и служащий для пересчета величины площади диаграммы в величину количества накопЛенной образцом в переходном режиме теплоты;

t„ - средняя температура образца до переходного режима;

t - средняя температура образца после переходного режима.

После окончания переходного режима температуры нагревателя и холодильника устанавливают начальными (периоды

vI H VII).

Способ пригоден для исследования теплофизических характеристик материалов с помощью модификаций ьэвестньм устройств, Он позволяет повысить точность определения теплофизических характеристик, использовать один и тот же образец со стабильной структурой и плотностью, размещением капилляров и характером действия межмолекулярных сил, а также ускорить и упростить испытания за счет исключения операций, связанныМ с заменой образцов.

Изобретение целесообразно использовать для комплексного исследования

1492252 формула изобретения

Составитель В.Марченко

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Дидык Корректор Л.Батай

Заказ 3870/46 Тираж 789 Бодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКЧТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 зависимости теплофизнческих характеристик дисперсных материалов от влажности в пищевой, химической, микробиологической и других отраслях промышленности.

Способ определения теплофизических характеристик влажных материалов, состоящий в том, что посредством последовательных тепловых воздействий при постоянной разности температур на поверхности образца создают стационарный тепловой режим, а затем создают динамический тепловой режим за счет поддержания равных и постоянных по времени скоростей изменения температур поверхностей образца, а также непрерывно регистрируют температуры и плотности тепловых потоков на этих поверхностей, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности определения тенлофиэических характеристик, в образец в начальный период стационарного режима вводят заданное количество воды и пе риодически до динамического режима изменяют температуры поверхностей образца одну на другую, пока не стабилизируется отношение разности температур на поверхностях образца к плот15 ности теплового потока, и при этом определяют теплопроводность образца, а в момент окончания динамического режима температуры поверхностей образца устанавливают равными началь20 ным ..