Способ определения теплопроводности материалов

 

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано дня определения теплопроводности строительных , теплоизоляционных и других неметаллических материалов. Цель изобретения повышение точности измерений за счет исключения колебания температуры среды. Способ заключается в создании в спаренных эталонных и испытуемых образцах с идентичными излучательными свойствами поверхностей тепловых потоков с помощью размещенного между ними нагревателя постоянной мощности в условиях свободного теплообмена со средой и измерении температурных перепадов между спаренными образцами с нагревателем и спаренными образцами без нагревателя, определении среднего коэффициента теплоотдачи поверхности идентичных спаренных эталонных образцов при стационарной теплопередаче . вычислении искомой характеристики с учетом колебания температуры среды. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з 6 01 N 25/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2.! о (Л

О

leo (21) 4667856/25 (22) 10.03.89 (46) 30.06.91, Бюл, %24 (75) Ф.С.Подоляк и Е.Ф.Панкратова (53) 536.6 (088.8) (56) Харламов А.Г. Измерение теплопроводности твердых тел. M.: Атомиэдат, 1973, с.57.

Авторское свидетельство СССР

М 625152, кл. 6 01 N 25/18, 1976. (54) СПОСОБ ОПРЕДEflEHYiR ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для определения теплопроводности строительных, теплоизоляционных и других неметаллических материалов. Цель изобретения—

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для определения теплопроводности строительных теплоизоляционных и других неметаллических материалов.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Предлагаемое устройство представлено на чертеже.

Устройство содержит плоский нагреватель 1, расположенный между спаренными образцами 2, установленными на игольчатые опоры 3 для создания условия свободного теплообмена со средой. Нагреватель 1 через регистратор 4 мощности и регулятор

5 мощности подключен к источнику 6 тока.

Между спаренными образцами по центру граней расположены спаи дифференциальной термопары 7, подключенной к регистра,, Ы„„1659815 А1 повышение точности измерений эа счет исключения колебания температуры среды.

Способ заключается в создании в спаренных эталонных и испытуемых образцах с идентичными излучательными свойствами поверхностей тепловых потоков с помощью размещенного между ними нагревателя постоянной мощности в условиях свободного теплообмена со средой и измерении температурных перепадов между спаренными образцами с нагревателем и спаренными образцами беэ нагревателя, определении среднего коэффициента теплоотдачи поверхности идентичных спаренных эталонных образцов пои стационарной теплопередаче, вычислении искомои характеристики с учетом колебания температуры среды. 1 ил, тору 8 ЭДС, на поверхности двух спаренных образцов с нагревателем и в среде установлены термопары (на чертеже не показаны).

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Берут две идентичные пары эталонных образцов и устанавливают их на игольчатые опоры для создания условий свободного теплообмена со средой. Укладывают между одной парой образцов по центру граней другой парой — холодный спай термобатареи. Устанавливают термопары на поверхности двух спаренных образцов с нагревателем и в среде, включают нагреватель постоянной мощности О, через постоянный интервал времени измеряют ряд средних температурных перепадов между поверхностью образцов и средой и вычисляют средний коэффициент теплоотдачи по1Б59815 верхности спаренных образцов а, Затем измеряют температурный парад ЛТэ между центрами эталонных образцов с нагревателем и без нагревателя. Далее берут две идентичные пэры исследуемых образцов, устанавливают их аналогичным образом, как и эталонные, и измеряют температурный перепад ЬТ между центрами исследуемых образцов с нагревателем и без него, .Для обеспечения идентичных излучатель. ных свойств поверхностей исследуемых и эталонных образцов эти поверхности зачернены. Далее определяют по измеренным значениям. мощности нагревателя Q, суммарной площади F поверхности двух спаренных образцов и среднему коэффициенту теплоотдачи а поверхности спаренных образцов при стационарном режиме средний температурный перепад ЛТср между поверхностью образцов и средой АТср а ° F, который от теплопроводности образцов не зависит, и учитывают его npu определении теплопроводности исследуемых образцов. Величина а определяется экспериментально или теоретически один раэ, а затем используется для определения неограниченное число раз, Поэтому определение теплопроводности сводится к одному измерению АТ и вычислению по формуле

AT„— Q/(а «: ) где а — теплопроводность эталонного образца, Предлагаемый способ определения теплопроводности материалов может быть реализован в любой лаборатории. По сравнению с известными способами он дает следующие преимущества. Повышается точность измерений iL и за счет исключения влияния колебаний температуры поверхностей образцов и определения температурного перепада между центром грани с нагревателем и средней температурой поверхностей образцов. Кроме того, в предложенном способе исключается необходимость крепления спаев термопар

5 на поверхностях испытуемых образцов.

Формула изобретения

Способ определения теплопроводности материалов, заключающийся в соэда10 нии тепловых потоков в исследуемых спаренных образцах размещенным между ними нагревателем, измерении температуры в зоне контакта между образцами, отличающийся тем, что, с целью

15 повышения точности измерений за счет исключения влияния колебаний температуры окружающей среды, вводят дополнительную пару исследуемых образцов без нагревателя и определяют температурный

20 перепад в идентичных точках обеих пар образцов, э искомую характеристику по формуле

ATý

А =

eF

Лэ ф

ЬТп—

cF гдето,4 — коэффициенты теплоп роводности

ЗО исследуемого и эталонного образцов;

ЛТ вЂ” температурный перепад между идентичными точками в спаренных образцах с нагревателем и идентичных спаренных образцах без нагревателя из

35 исследуемого материала;

Q — мощность нагревателя;

F — суммарная площадь поверхности теплоотдачи двух спаренных образцов; а, AT э — соответственно средний ко40 эффициент теплоотдачи и температурный перепад между идентичными точками в спаренных эталонных образцах с нагревателем и без него, измеренные при мощности нагревателя Q и идентичной исследуемым об45 разцам геометрии и излучательной способности.

165981 5

Составитель Н.Грищенко

Редактор М.Циткина . Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Заказ 1837 Тираж 396 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101