Способ определения температуропроводности материалов

 

Изобретение относится к определению теплофизических свойств материалов. Исследуемый образец и образец сравнения выбирают равными по форме и размерам. Охлаждают образцы в среде с равной температурой. Для каждого образца регистрируют скорость изменения температуры в его центре и градиент температур в приповерхностном слое. В моменты равенства градиентов температур скорости изменения температур пропорциональны температуропроводностям. В отличие от известных способов, основанных на регулярном тепловом режиме первого рода, не требуется постоянство коэффициента теплоотдачи охлаждающей среды во всем температурном диапазоне испытания. Следствием этого является повышение точности и расширение температурного диапазона испытаний.

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 N 25/18

ГОСУ АРСТВЕН((ЫЙ КОМИТЕТ

ПО И ОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

llPYi КНТ СССР

К А ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

31755/31-25

9.03.87

3.11.90, Бюл. ¹ 43 сесоюзный заочный институт инженеелезнодорожного транспорта .М.Äðàáêèí

6.6(088,8) сипова В.А. Экспериментальное ис— вание процесса теплообмена. — М.: ия, 1969, с. 106 — 109. иркин В.С. Теплопроводность промышlx материалов. — М.: Машгиз, 1962, с. ленн

135. (54) С

РОП (57) тепл

И пыта физи ц нле т диап

И опре териа дени значе ях ис ния, О равно среде

Риру центр диент (21)4 (22) (46) 2 (71) ров (72) (53) 5 (56) след

Энер

ОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ зобретение относится к определению физических свойств материалов. Исзобретение относится к тепловым исиям, а именно к определению теплоеских свойств материалов. лью изобретения является повышечности и расширение температурного зона испытаний. пользуется сравнительный способ еления температуропроводности маов в режиме их монотонного охлаж, основанный на сопоставлении ий температур в характерных сечениледуемого образца и образца сравнеавных по форме и размерам. разцы предварительно нагревают до тампературы, а затем охлаждают в с постоя н ной тем пара: у рой. Регистт изменение во времени температур в образцов, а также изменение грав температур в г;риповерхностных

„„5U „„1608534 А1 следуемый образец и образец сравнения выбирают равными по форме и размерам.

Охлаждают образцы в среде с равной температурой, Для каждого образца регистрируют скорость изменения температуры в его центре и градиент температур в приповерхностном слое. В моменты равенства градиентов температур скорости изменения температур пропорциональны температуропроводностям, В отличие от известных способов, основанных на регулярном тепловом режиме первого рода, не требуется постоянство коэффициента теплоотдачи охлаждающей среды во всем температурном диапазоне испытания. Следствием этого является повышение точности и расширение температурного диапазона испытаний. слоях образцов в соответствующих точках.

Устанавливают л1оменты равенства этих градиентов, скорости изменения температур, соответствующие этим моментам, используются для вычисления искомой величины по соотношению дТ!д т

" т 7а где а, акр — температуропроводность испытуемого образца и образца сравнения;

Т, T

Составитель В. Вертоградский

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Л,Бескид

Редактор И,Горная

Заказ 3611 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 вышение точности (за счет исключения погрешности, обусловленной непосредственно непостоянством этого коэффициента), а. также расширение температурного диапазона испытаний (за счет охвата высокотемпературной области, для которой характерно существенное изменение коэффициента теплоотдачи в зависимости от температуры).

Пример. Используются образцы в виде цилиндров равных диаметров и высоты, Как образец сравнения, так и испытуемые образцы оснащаются . измерителями температуры для регистрации температур в центре, на поверхности и на одной трети радиуса образца. Несколько испытуемых образцов и образец сравнения, повешенные на термопарах — измерителях температур, нагреваются в печи до равной исходной температуры, а затем перемещаются для охлаждения в индивидуальных ячейках-экранах. Регистрируются изменения температур во времени, разность температур поверхности образца и температуры на одной трети радиуса используют как характеристику градиента температур. Расчет искомых величин проводят по формуле (1), причем величины типа дТ/д т рассчитывают как отношение общих изменений температурь и времени от начала охлаждения образцов.

Способ рекомендуется для массовых испытаний однотипных материалов.

Формула изобретения

Способ определения температуропро5 водности материалов, состоящий в том, что испытуемый образец и образец сравнения, одинаковые по форме и размерам, охлаждают в среде с неизменной температурой, регистрируют изменение температур в

10 характерных точках образцов во времени, на основании чего вычисляют искомую величину с использованием значения температуропроводности образца сравнения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения

15 точности и расширения температурного диапазона испытаний, изменения температур регистрируют на оси образцов, дополнительно регистрируют градиенты температур в сходственных точках образцов, 20 выявляют моменты их равенства и вычисляют искомую величину на основании результатов измерений, соответствующих этим моментам по формуле а дТ/дг

25 ="Р ат„Та где а — температуропроводность испытуемого образца; а р — температуропроводность образца сравнения;

30 T.— температура испытуемого образца;

T<> — температура образца сравнения;

t — время;