Способ определения коэффициента, паропроницаемости дисперсных сред

 

Использование: теплофизические измерения , определение паропроницаемости почеогрунтов. Сущность изобретения: в дисперсную среду вводят нагреватель и два термодатчика, один из которых расположен на нагревателе. Измеряют температуру среды и нагревателя одновременно, причем паропроницаемость /г находят по формуле ц . где а -корень дифференциального уравнения теплопередачи для системы нагреватель-среда; Сп - удельная теплоемкость пара при постоянном давлении; уп - плотность насыщенных водяных паров. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (зов G 01 и 25!56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4795637/25

{22) 08,01,90 (46) 23,10.92. Бюл. N. 39 (75) С.В. Макарычев и С.И, Янов (56) Панфилов B.Ï„Ìàêàðû÷åa С.В. и др.

Теплофизические свойства и режимы черноземов Приобья, Новосибирск: Наука, 1981, с.21 — 23.

{54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПАРОПРОНИЦАЕМОСТИ ДИСПЕРСНЫХ СРЕД (57) Использование: теплофизические измерения. определение паропроницаемости

Изобретение относится к теплофизике и предназначено для определения паропроницаемости парогрунтов. строительных материалов и других дисперсных сред, Известен способ определения коэффициента паропроницаемости дисперсных сред, включающий размещение нагревателя и термодатчика в исследуемом материале на известном расстоянии, воздействие теплового поля нагревателя на материал и определение температуры среды в точке размещения термодатчика.

Данный способ основан на использовании нагревателя и термодатчика, расположенного в исследуемой точке среды. При этом определяют коэффициенты эффективной температуропроводности для двух температур испытуемого образца, что требует двухкратного термостатирования и удлиняет продолжительность эксперимента. На основе эффективных коэффициентов температуропроводности по известному соотношению находят коэффициенты температуропроводности, обусловленные

„,!Ж„„1770873 Al почвогрунтов. Сущность изобретения: в дисперсную среду вводят нагреватель и два термодатчика, один из которых расположен на нагревателе. Измеряют температуру среды и нагревателя одновременно, причем паропроницаемость ic находят по формуле

p = а*Спуп. Гдеа* — кореньдифференциального уравнения теплопередачи для системы нагреватель — среда; Сл — удельная теплоемкость пара при постоянном давлении; уев плотность насыщенных водяных паров. 1 ил. паропереносом с учетом фазовых превращений влаги в поровом пространстве образца, и коэффициент паропроницаемости. В этом случае точность определения коэффициента паропроницаемости недостаточна, так как находят его среднее значение для а некоторого интервала температур. Кроме того, приходится учитывать долю тепла, расходуемого на процессы испарения и конденсации влаги, При этом коэффициент паропроницаемости рассчитывают косвенным путем.

Целью изобретения является повыше- Ы ние точности определения коэффициента паропроницаемости дисперсных сред.

Цель достигается тем, что в способе on- a ределения коэффициента паропроницаемости дисперсных сред, включающем размещение нагревателя и термодатчика в исследуемом материале на известном расстоянии, воздействие теплово о поля нагревателя на материал и определение температуры среды е точке размещени термодатчика, дополнительно используют

1770873

55 реле времени, соединенное с нагревателем, и второй термодатчик, закрепленный на поверхности нагревателя, измерения температуры с помощью термодатчиков проводят в импульсном режиме работы нагревателя, при этом дополнительно контролируют время нагревания и температуру нагревателя, определяют зависимости температуры от времейи в точке размещения каждого термодатчика и по ним определяют коэффициент пвропроницаемо&Ф дисперсных сред по следующей формуле

p = а*Сп yï, где а* — корень дифференциального уравнения теплопередачи, который рассчитывают на основе измеренных температур нагревателя и исследуемой точки среды;

Сл — удельная теплоемкость водяного пара при постоянном давлении; уп — плотность насыщенного водяного пара или абсолютная влажность почвенного воздуха, Способ осуществляется следующим образом. Тепловое поле, создаваемое нагревателем, воздействует на исследуемый материал. При этом изменяется температура на границе нагреватель — среда и в исследуемой точке среды. которая фиксируется термодатчиками, и определяется ее зависимость от времени. Полученные с помощью термодатчиков термограммы поверхности нагревателя (границы раздела сред) и исследуемой точки интерполируются ломаной линией с заданной и достаточной степенью точности. Интерполированная термограмма поверхности нагревателя и значение температуры исследуемой точки в некоторый момент времени вводятся в качестве исходных данных для вычисления коэффициента паропроницаемости с помощью заранее составленной программы в ЭВМ.

На чертеже показано устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит связанные с измеряемым объектом 1, подключенные через контакт 2 пускового реле 3, последовательно соединенного с реле времени 4, питающегося от источника тока 5 через замыкающий контакт б, к источнику 7 питания. нагреватель 8 и датчик температуры 9, включенный в одно из плеч измерительного моста 10, выход которого через усилитель 11 связан с входом электронного потенциометра 12. Устройство также содержит дополнительный датчик температуры 13, наклеенный на поверхность нагревателя 8, подключенный к входу дополнительного электронного потенциометра 14, 5 t0

Устройство работает следующим образом.

При замыкании контакта 6 включаются реле времени 4 и пусковое реле 3. Пусковое реле 3 замыкает контакт 2, и по нагревателю

8 проходит ток. Показания датчика 9 и дополнительного датчика 13 температур возрастают, Затем сигнал с датчика 9, включенного в одно из плеч измерительного моста 10, поступает через усилитель 11 на вход электронного потенциометра 12. В то же время более значительный сигнал с датчика 13 температуры поступает на вход дополнительного электронного потенциометра 14, По истечении некоторого времени реле времени 4 через пусковое реле 3 размыкает контакт 2 и нагреватель 8 отключается. Электронные потенциометры 12 и 14 записывают термограммы датчиков 9 и 13.

После достижения максимумов температуры, характерных для импульсных методов, устройство отключается, Полученные термограммы используются для определения паропроницаемости.

Формула изобретения

Способ определения коэффициента паропроницаемости дисперсных сред. включающий размещение нагревателя и термодатчика в исследуемом материале на известном расстоянии, воздействие теплового поля нагревателя на материал и определение температуры среды в точке размещения термодатчика, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности определения. дополнительно используют реле времени, соединенное с нагревателем, и второй термодатчик, закрепленный на поверхности нагревателя, измерения температуры с помощью термодатчиков проводят в импульсном режиме работы нагревателя, при этом дополнительно контролируют время нагревания и температуру нагревателя, определяют зависимости температуры от времени в точке размещения каждого термодатчика и по ним определяют коэффициент паропроницаемости дисперсных сред llo следующей формуле:

p = а C„y„. где а* — корень дифференциального уравнения теплопередачи, который рассчитывают на основе измеренных температур нагревателя и исследуемой точки среды;

Сл — удельная теплоемкость водяного пара при постоянном давлении; у„— плотность насыщенного водяного пара или абсолютная влажность почвенного воздуха. 1770873

Составитель С.Макарычев

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор И.Шмакова

Редактор Г,Бельская

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 10!

Заказ 3738 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и oYKpblTHAM при ГКНТ СССР

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/Б