Патент ссср 162688

 

Подпасная групгги Л3 158

Заявитель

Объединенный институт ядерных исследований

Автор изобретения

Л, Б. Голованов

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

ПРИ РАЗЛИЧНЫХ MEXAHH×EÑÊÈÕ НАГРУЗКАХ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Известны способы определения коэффициента теплопроводности различных изоляционных материалов, основанные на измерении тепловых погоков, текущих через контролируемый изоляционный материал, либо Ilo количеству испарившейся жидкости, либо по электрической мощности, потребляемой нагревателями. При определении коэффициента теплопроводности изоляционного материала каждым из этих способов допускается некоторая погрешность, так что точность этих измерений не всегда удовлетворительна.

Предлагаемый способ определения коэффициента теплопроводности изоляционных материалов с двойным контролем теплового потока, текущего через изоляционный материал, позволяет уменьшить допускаемые при соогветствующих измерениях погрешности и определить коэффициент теплопроводности изоляционных материалов более точно.

На чертеже изображено устройство для осуществления предлагаемого способа определеHHH коэффициента теплопроводности изоляционных материалов.

Устройство состоит из герметичного (вакуумного) кожуха 1, в который устанавливаются основной бачок 2 и экранирующий бачок 8, заливаемые жидкостью, кипящей при низкой температуре, например жидким водородом Н2, а также теплозащитный бачок 4, предназначенный для уменьшения притока тепла к бачку 8. В бачок 4 заливается другая жидкость, например жидкий азот Ыр. Исследуемая изоляция 5 закладывается между нижними поверхностями бачков 2 и 8 и электронагревателями б и 7, затем устанавливается вакуумный кожух 1, откачнвается вакуумное пространство 8 и включаются нагреватели б и 7. Температура нагревателей в процессе измерения поддерживается постоянной и одинаковой, причем мощность, потребляемая нагревателем б, служит для измерения теплового потока, текущего через исследуемую изоляцию, а нагреватель 7 является экраном для нагревателя б. Указанная мощность будет первой независимой величиной, служащей для замера теплового потока, по которому ведется расчет коэффициента теплопроводности исследуемой изоляции.

Тепловой поток от нагревателя б, проходя через исследуемую изоляцию б, вызывает кипение и испарение жидкости в бачке 2. Ее рас№ 162688

Ф ход является второй независимой величиной, служащей для замера теплового потока, по которому ведется расчет коэффициента теплопроводности исследуемой изоляции. Равенство величин тепловых потоков, замеренных по мощности, потребляемой нагревателем б, и по расходу жидкости, испарившейся из бачка 2, с большей достоверностью позволяет принять эту величину теплового потока для расчета коэффициента теплопроводности, чем если бы она измерялась по одному из указанных способов. Определив тепловой поток, можно рассчитать коэффициент теплопроводности исследуемой изоляции по формуле: г = (т,,— т> F где Л вЂ” коэффициент теплопроводности, 6— толщина слоя исследуемой изоляции, T> — температура нагревателей, Т, — температура бачков 2 и 3, F — площадь поверхности исследуемой изоляции, Q — тепловой поток, текущий через исследуемую изоляцию.

Для определения коэффициента теплопроводности исследуемой изоляции при различных механических нагрузках служит система поджима изоляции, состоящая из сильфона 9, фланца 10 и системы тяг 11. Давление в сильфоне 9 контролируется по манометру 12, а толщина слоя изоляции — по указателю И толщины изоляции.

Все измерения в этом случае ведутся так же.

На чертеже не указаны системы откачки, замера вакуума, натекания, мощности нагревателя, расхода испарившейся жидкости и . ряд других вспомогательных устройств.

Предмет изобретения

1. Способ определения коэффициента теплопроводности изоляционных материалов при различных механических нагрузках, отл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения коэффициента теплопроводности, используют одновременно две независимые системы измерения теплового потока, текущего через исследуемый изоля ционный материал: по количеству испарив шейся жидкости и по мощности, потребляе мой электронагревателем.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, состоящее из вакуумного кожуха с си стемой поджима изоляции, отличающееся тем, что, с целью двойного контроля тепла вого потока, текущего через исследуемый нзо ляционный материал, в кожухе одновремеи но размещаются бачки с жидкостями, кипя щими при низкой температуре, например с жидким водородом и жидким азотом, и электронагреватели.