Способ измерения теплопроводности пористых тел при всестороннем давлении



Способ измерения теплопроводности пористых тел при всестороннем давлении

 


Владельцы патента RU 2461818:

Кузнецов Михаил Александрович (RU)

Изобретение относится к способам измерения теплофизических свойств веществ. Технический результат изобретения - возможность измерять теплопроводность пористого тела при всестороннем давлении до 150 МПа и температурах от 200 до 500 К без насыщения образца передающей давление средой. В способе, представляющем собой разновидность стационарного способа плоского слоя, проводятся измерения теплопроводности пористых тел. При измерении образец изолируют от среды, передающей давление, покрытием из полиорганосилоксана. 1 ил.

 

Изобретение относится к способам измерения теплофизических свойств веществ, и может быть использовано в геофизике для оценки глубинных тепловых полей, процессов мембранного разделения в химической промышленности и других отраслях.

Аналогом предлагаемого способа является стационарный способ плоского слоя из работы Курбанова А.А. Теплопроводность газо-, водо- и нефтенасыщенных горных пород в условиях моделирующих глубинные залегания пластов// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1988. С.107-112. Всестороннее давление до 150 МПа на исследуемый образец создается в термостатированном автоклаве, заполненном передающей давление жидкостью (минеральным маслом). При этом пористый образец насыщается создающей давление жидкостью, что приводит к значительному изменению его теплопроводности.

Прототип предлагаемого способа описан в работе Эмирова С.Н. Экспериментальное исследование теплопроводности полупроводников и горных пород при высоких давлениях и температурах: дис.… докт.техн. наук. - Махачкала, 1997. - 306 с. Отличается от аналога тем, что давление до 350 МПа на образец создается газом (аргоном). Прототип свободен от недостатка аналога, но требует использования сложного компрессорного оборудования, взрывоопасен и затрудняет точное поддержание и измерение давления на образец.

Техническая задача изобретения - измерение теплопроводности пористых тел при температурах от 200 до 500 К и давлении до 150 МПа.

Для решения технической задачи изобретения предлагается покрывать поверхность пористого цилиндрического образца вязкотекучим составом на основе низкомолекулярных силиконовых каучуков (полиорганосилоксанов), отверждающихся при комнатной температуре под воздействием влаги воздуха.

Технический результат изобретения - возможность измерять теплопроводность пористого тела при всестороннем давлении, без насыщения образца передающей давление средой.

Для осуществления изобретения цилиндрический образец 1 (диаметр 20-60 мм, высота 5-20 мм) помещается между цилиндрическими нагревателем 2 и холодильником 3 (фиг.1). Нагреватель 2 и холодильник 3 имеют радиальные каналы 6 и 5 для размещения датчиков температуры Тнагр и Тхол (термопар). Соприкасающиеся поверхности образца 1 нагревателя 2 и холодильника 3 пришлифовываются для уменьшения теплового сопротивления. После этого свободная боковая поверхность образца 1 покрывается слоем полиорганосилоксана (силиконового каучука) 4 толщиной 0,25÷0,5 мм и вся измерительная ячейка (фиг.1) выдерживается на воздухе в течение 24 часов.

Для проведения измерения теплопроводности измерительная ячейка помещается в термостатированный автоклав, в котором создается гидростатическое давление. Теплопроводность рассчитывается по формуле:

Q - количество тепла, выделяемое нагревателем 2;

Qnom - потери тепла нагревателя 2 (по методике прототипа);

l - толщина образца 1;

S - эффективная площадь сечения образца 1;

Тнагр - температура нагревателя 2;

Тхол - температура холодильника 3.

Способ измерения теплопроводности пористых тел при всестороннем давлении до 150 МПа и температурах от 200 до 500 К, представляющий собой разновидность стационарного способа плоского слоя, отличающийся тем, что образец изолируют от среды, передающей давление, покрытием из полиорганосилоксана.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нестационарным способам определения теплофизических свойств твердых тел. .

Изобретение относится к области измерительной техники и найдет применение практически во всех процессах строительства, производства, эксплуатации и ремонта различных технических объектов, где необходимы диагностика, контроль качества, обеспечение работоспособности и безопасности эксплуатации непосредственно объектов и их отдельных узлов, блоков и деталей.

Изобретение относится к области тепловых испытаний дисперсных и пастообразных материалов. .

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам и устройствам для определения физических свойств веществ путем измерения электрической емкости, и может быть использовано для экспрессного определения теплофизических характеристик неметаллических материалов, например строительных.

Изобретение относится к теплофизическим исследованиям теплозащитного покрытия на материале и условий работы, влияющих на коэффициент теплопроводности, и может быть использовано для определенна коэффициента теплопроводности тонкостенного теплозащитного покрытия (ТЗП) на лопатках турбин газотурбинных двигателей для создания материалов, защищающих рабочие лопатки от перегрева, так как современные материалы рабочих лопаток исчерпали свои возможности по предельно допустимым температурам.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для определения коэффициента теплопроводности теплоизоляции теплоизолированной лифтовой трубы (ТЛТ) в скважине, имеющейся в составе конструкций нефтяных, газовых, термальных и других скважин.

Изобретение относится к области термической обработки деталей из стали, в том числе деталей, имеющих сложную форму. .

Изобретение относится к измерению тепловых свойств горных пород и плотности геотермальных тепловых потоков (ПТП) в скважинах на суше или ниже морского дна. .

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано при неразрушающем контроле параметра тепловой активности горных пород

Изобретение относится к области измерения теплофизических свойств ограждающих конструкций строительных сооружений и может быть использовано для определения их количественных характеристик в условиях нестационарного теплообмена с окружающей средой

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при определении коэффициента излучения поверхности материалов

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано при определении сопротивления теплопередаче строительной конструкции

Изобретение относится к области исследования и анализа теплофизических свойств материалов и может быть использовано при определении коэффициента теплопроводности сверхтонких жидких теплоизоляционных покрытий - u

Изобретение относится к строительной технике и может быть преимущественно использовано для измерения теплофизических характеристик различных строительных конструкций, например стен, потолков, полов, переборок, подволоков и др

Изобретение относится к строительной технике и может быть преимущественно использовано для измерения теплофизических характеристик различных строительных конструкций, например, стен, потолков, полов, переборок, подволоков и др

Изобретение относится к области тепловых испытаний теплоизоляционных материалов

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для определения теплопроводности материалов

Изобретение относится к области тепловых испытаний и может быть использовано для испытаний теплозащиты летательных аппаратов (ЛА) для определения ее теплофизических свойств и работоспособности
Наверх