Способ определения свойств пористых материалов



Способ определения свойств пористых материалов
Способ определения свойств пористых материалов

 


Владельцы патента RU 2491537:

Шлюмберже Текнолоджи Б.В. (NL)

Изобретение относится к области исследования свойств пористых материалов, в частности к методам определения величины смачиваемости и распределения пор по размерам. Способ определения свойств пористых материалов заключает в том, что сперва образец пористого материала помещают в ячейку калориметра и осуществляют пошаговое повышение давления в ячейке с образцом посредством заполнения ячейки смачивающей жидкостью с выдерживанием образца на каждом шаге до стабилизации теплового потока. На каждом шаге осуществляют измерение теплового потока в ячейку и объема жидкости. Затем осуществляют снижение давления смачивающей жидкости в ячейке с образцом до давления, достигнутого на первом шаге, с постоянной регистрацией теплового потока в ячейку. По меньшей мере один раз повторяют пошаговое повышение давления жидкости в ячейке с последующим снижением до величины давления жидкости, достигнутого на первом шаге. Затем при постоянном давлении понижают температуру в ячейке калориметра до температуры ниже точки кристаллизации смачивающей жидкости с постоянным измерением теплового потока и объема жидкости. После полной кристализации жидкости в порах образца увеличивают температуру в ячейке калориметра до величины выше температуры плавления смачивающей жидкости с постоянным измерением теплового потока и объема жидкости. На основании результатов измерения теплового потока с учетом теплового эффекта от сжимания жидкости рассчитывают краевой угол смачивания заполненных жидкостью пор, а также размеры пор. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения свойств и расширение диапазона определяемых размеров пор (обеспечивается возможность изучения микропор). 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области исследования свойств пористых материалов, в частности к методам определения величины смачиваемости и распределения пор по размерам.

Смачиваемость - важное явление, оказывающее большое влияние на особенности распределения жидкости и ее распространения в пористых средах. Так, для решения многих научных и технологических проблем в нефтегазовой отрасли требуется определить характеристические свойства горных пород, такие как минеральный состав, структура порового пространства и смачиваемость поверхности пор. Эти свойства являются ключевыми для характеризации нефтегазового пласта и моделирования свойств течения флюида: фазовых проницаемостей, коэффициента вытеснения и др. В процессе взаимодействия между породой и флюидом происходит изменение свободной энергии поверхности, которое ведет к выделению или поглощению тепла. Величина теплового эффекта зависит от удельной поверхности и свойств смачиваемости порового пространства. В эндотермических процессах, к которым относятся большинство фазовых переходов, теплота поглощается.

Общепринятым подходом определения смачиваемости керна является метод Амотта-Харви и его модификации (см., например, J.C. Trantham, R.L. Clampitt, "Determination of Oil Saturation After Waterflooding in an Oil-Wet Reservoir - The North Burbank Unit, Tract 97 Project", JPT, 491-500 (1977)). Метод Амотта основан на том факте, что смачивающая жидкость способна спонтанно насыщать керн породы и при этом замещать несмачивающую жидкость. Недостатком метода Амотта является большая погрешность при исследовании керна как с нейтральной смачиваемостью, так и при малых размерах образца (менее 1 дюйма).

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) также является одним из методов анализа керна, который используется для определения распределения пор по размерам (US Pat. No 4,291,271). Этот метод основан на определении распределения жидкости внутри керна и может лишь косвенно свидетельствовать о смачиваемости образца горной породы.

В последнее время активно развивается подход изучения свойств пористых материалов из результатов калориметрических исследований. Калориметрия используется для изучения взаимодействия поверхности твердого тела с жидкостью. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) отслеживает тепловые обусловленные фазовыми переходами, изменением внутренней энергии системы и химическими реакциями как функция температуры. В ДСК разница теплового потока от образца и эталона при изотермических условиях записывается как функция температуры. Эталоном могут быть инертные материалы, такие как алюминий, или даже пустая калориметрическая ячейка (International Standard ISO 11357-1, "Plastics - Differential scanning calorimetry (DSC)", First edition 1997-04-15). Тепловой эффект может быть как положительным, так и отрицательным. При большинстве фазовых переходов тепло поглощается, поэтому тепловой поток в ячейку с образцом больше, чем в ячейку с эталоном, таким образом, разница положительная.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в повышении точности определения свойств и расширении диапазона определяемых размеров пор (обеспечивается возможность изучения микропор) за счет определения величины смачиваемости и размеров пор из двух физико-химических процессов: внедрение жидкости в пористую среду и сдвиг температуры фазового перехода (жидкое-твердое) в пористой среде.

В соответствии с предлагаемым способом образец пористого материала помещают в ячейку калориметра и осуществляют пошаговое повышение давления в ячейке с образцом посредством заполнения ячейки смачивающей жидкостью с выдерживанием образца на каждом шаге до стабилизации теплового потока. На каждом шаге осуществляют измерение теплового потока в ячейку и объема жидкости.

Затем осуществляют снижение давления смачивающей жидкости в ячейке с образцом до давления, достигнутого на первом шаге, с постоянной регистрацией теплового потока в ячейку. По меньшей мере один раз повторяют пошаговое повышение давления жидкости в ячейке с последующим снижением до величины давления жидкости, достигнутого на первом шаге.

Затем при постоянном давлении понижают температуру в ячейке калориметра до температуры ниже точки кристаллизации смачивающей жидкости с постоянным измерением теплового потока и объема жидкости. После полной кристализации жидкости в порах образца увеличивают температуру в ячейке калориметра до величины выше температуры плавления смачивающей жидкости с постоянным измерением теплового потока и объема жидкости.

На основании результатов измерения теплового потока с учетом теплового эффекта от сжимания жидкости рассчитывают краевой угол смачивания заполненных жидкостью пор, а также размеры пор.

Учет теплового эффекта от сжимания жидкости может быть учтен путем предварительного базового эксперимента, в соответствии с которым подают смачивающую жидкость в ячейку без образца, осуществляют пощаговое повышение давления в ячейке с последущим снижением давления до величины давления, достигнутого на первом шаге, при этом проводят измерения теплового потока в ячейку.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена зависимость теплового потока от времени при внедрении солевого раствора в песчаник, а на фиг.2 - фазовый переход лед-вода в образце с известным размером пор.

Предлагаемый способ определения свойств пористых материалов основан на измерении теплового потока с использованием микрокалориметрии при внедрении жидкости (воды, растворов или нефти) в поровую структуру горной породы (песчанник, известняк и др) и последующей кристаллизации/плавления внутри порового пространства.

Новизна данного способа основана на определении величины сдвига по температуре теплового эффекта от фазового перехода в порах образца, например лед-вода, и теплового эффекта от смачивания, во время закачки флюида, например воды.

При анализе простейшей системы - капля жидкости на гомогенной, ровной и инертной поверхности, краевой угол определяется из уравнения Юнга:

γ s ν = γ s l + γ l ν cos θ , ( 1 )

θ - краевой угол, γ - поверхностная энергия на границе раздела твердое тело-пар, γsl - поверхностная энергия на границе раздела твердое тело-жидкость, γ - поверхностная энергия на границе раздела жидкость-пар.

Известно, что температурный сдвиг при плавлении/затвердевании вещества зависит от размеров его частиц. Если же данный фазовый переход идет в пористом теле, где размер частиц ограничен размером пор, то температурный сдвиг будет характеризовать поры образца горной породы. Температура плавления жидкости в объеме Т0 и в пористой структуре Tm могут быть измерены с помощью микрокалориметра. Температурный сдвиг при фазовом переходе, который зависит от размера пор, может быть рассчитан по формуле Гиббсона-Томсона. Следует отметить, что при расчетах необходимо учитывать незамерзающий слой жидкости (0.5-2 нм). Эту поправку особенно важно учитывать при исследовании образцов с нанопорами:

Δ T m = T 0 T m = 2 T 0 γ s l υ l ( R t ) Δ H = 2 T 0 γ s l υ l r e f f Δ H ( 2 )

γsl - поверхностная энергия на границе раздела твердое тело-жидкость (лед-вода), υl - молярный объем жидкости, R - характерный размер пор, t - незамерзающий слой жидкости, reff - эффективный радиус поры, ΔН - энтальпия фазового перехода.

Процесс внедрения жидкости в пористую среду, т.е. процесс соприкосновения поверхности с жидкостью, начинается при контролируемом давлении. Вариация величины свободной энергии (ΔF единицы площади) может быть описана следующими уравнениями (3, 4):

Δ U = Δ F T Δ F T ( 3 )

Δ F = γ s l γ s ν ( 4 )

где ΔU - изменение внутренней энергии системы при внедрении жидкости.

Используя уравнение Юнга (1) и вариацию энергии, можно выразить краевой угол:

Δ U = γ l ν cos θ + T γ l ν cos θ T = ( γ l ν + T γ l ν T ) cos θ + T γ l ν cos θ T ( 5 )

Уравнение (5) может быть аппроксимировано в (6) в случае, когда краевой угол не зависит от температуры.

cos θ = Δ U ( γ l ν T γ l ν T ) ( 6 )

Преимущество калориметрических методов - это возможность проводить эксперименты, в которых начальное и конечное состояния системы хорошо определены, что не всегда возможено при применении других методов, таких как, например, стандартные способы измерения краевого угла.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Ячейку с образцом помещают в калориметр, например, ВТ2.15 (SETARAM, Франция, http://www.setaram.ru/BT-2.15-ru.htm.). Затем начинают заполнение ячейки смачивающей жидкостью (нефть, вода, солевой раствор) при постоянном потоке до величины избыточного (относительно атмосферного) гидростатического давления, например, 0.1 МПа (1 бар). Для стабилизации теплового потока требуется время, которое зависти от скорости потока и температуры жидкости, заполняющей ячейку калориметра (в среднем несколько часов). Затем гидростатическое давление жидкости пошагово увеличивают. Величина шагов зависит от особенностей порового пространства образца, количества крупных и мелких пор. В нашем случае этапы изменения давления были выбраны следующим образом: 0.2 МПа (2 бар), 0.4 МПа (4 бар), 0.8 МПа (8 бар), 1.0 МПа (10 бар), 2.0 МПа (20 бар). При каждом давлении необходимо выдерживать образец в течении нескольких часов для стабилизации теплового потока. В процессе повышения давления измеряют тепловой поток в ячейку, т.е. количество миливатт в секунду (фиг.1) и объем жидкости, закачанный в ячейку с образцом.

Затем давление жидкости снижают до величины 0.1 МПа (1 бар) и систему выдерживают до стабилизации теплового потока. Далее по меньшей мере один раз повторяют повторяют пошаговое повышение давления жидкости в ячейке с последующим снижением до величины давления жидкости, достигнутого на первом шаге.

На следующем этапе давление жидкости стабилизируется при определенной величине, например, 0.1 МПа (1 бар). При этом образец остается заполненным жидкостью. Затем, при постоянном давлении, снижают температуру ячейки калориметра, в которой находится образец. Важным параметром для проведении измерений распределия пор по размерам образца является температура фазового перехода при которой происходит кристализация жидкости. Так, для водных растворов температура кристализации находится в близи 0°С в зависимости от растворенных солей. Если осуществлялось закачивание водного раствора и при этом температура эксперимента была выше температуры кристализации, то на данном этапе понижают температуру ниже точки кристаллизации водного раствора. При протекании фазового перехода жидкое-твердое измеряется изменение объема жидкости и тепловой поток в зависимости от температуры образца.

Затем, после полной кристализации жидкости в порах образца, увеличивают температуру до величины большей, чем температура плавления данной жидкости. В процессе повышения температуры измеряют тепловой поток и изменение объема жидкости.

На каждом шаге повышения и понижения давления измеряют тепловой эффект от смачивания образца жидкостью, при этом необходимо учитывать тепловой эффект от сжимания внедряемой жидкости. Далее рассчитывают краевой угол смачивания, например, по формуле (6). Для оценки угла смачивания формулу (6) можно упростить, в предположении, что поверхностная энергия (γ) не меняется в исследуемом диапазоне температур. Тогда формула упрощается и краевой угол можно рассчитать из отношения изменения внутреннй энергии системы (ΔU) к величине поверхностной энергии

cos θ = Δ U γ l ν ( 7 )

Интегрируя тепловой поток по времени при данном гидростатическом давлении (фиг.1), и вычитая тепловой эффект от сжимания жидкости (фиг.1, пик 1) мы получаем величину изменения внутренней энергии системы засчет смачивания (ΔU). В качестве величины поверхностной энергии γ (дистилированная вода или водный солевой раствор) можно использовать произведение табличного значения для силы поверхностного натяжения жидкости (А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, A.M. Братковский и др. Физические величины: Справочник, М., Энергоатомиздат, 1991, с.1232) и удельной поверхности образца. Удельная поверхность образца может быть получина, например, из данных газовой адсорбции (Stephen Brunauer, Р.Н. Emmett, Edward Teller, J. Am. Chem. Soc., 1938, 60 (2), pp 309-319).

Измеренные сдвиги температур фазового перехода жидкости (жидкое-твердое) в порах образца (фиг.2, пики в области -6°С и -1°С) относительно характерной температуры фазового перехода в свободном объеме можно использовать для рассчета размера пор, например, по формуле (2). Температура плавления жидкости в объеме равна Т0, а Tm - это разница между температурой плавления жидкости в порах образца и в объеме, разница между пиками (фиг.2). Обе эти величины определяются из эксперимента. Поверхностное натяжени на границе раздела твердое-жидкость (γsl, в нашем случае лед-вода), молярный объем жидкости (υl), и энтальпия фазового перехода (ΔН) являются табличными значениями (А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, A.M. Братковский и др. Физические величины: Справочник, М., Энергоатомиздат, 1991, с.1232). Используя данные величины, мы можем рассчитать размер пор для каждой температурной разницы Tm. Затем измеренные объемы пор и их характерные размеры используются для построения распределения пор по размерам для данного образца.

На фиг.1 детально рассмотрен случай внедрения солевого раствора в образец песчанника при давлением 1.0 МПа (10 бар); приведена зависимость теплового потока от времени при давлении жидкости 10 бар: базовый эксперимент 1, внедрение жидкости - 2 и повторное внедрение жидкости - 3.

Основной узкий пик соответствует выделению тепла от сжимания жидкости, величина теплового потока зависит от величины изменения давления. Дополнительные тепловые эффекты, например широкий пик теплового потока (фиг.1, стрелка), наблюдающися после стабилизации давления, связаны с процессом внедрения солевого раствора в поровое пространство образца. Тепловые эффекты, связанные с внедрением раствора, наблюдаются и при других давлениях, например 0.8 МПа (8 бар). Величина теплового эффекта, т.е. теплота смачивания, используется для оценки краевого угла (θ≈45°) по формуле (6). Полученный краевой угол согласуется с результатами измерения индекса Аммота-Харви для данного образца.

В качестве эталонов с известным размером пор были выбраны образцы компании Асахи (CPG100A и CPG300A), которые использовались в калориметрических экспериментах по измерению фазового перехода лед-вода. Температура плавления воды в порах была измерена согласно стандарту ISO 11357-1. Появление дополнительных пиков теплового потока ниже температуры затвердевания воды наблюдалось для обоих образцов CPG (фиг.2). Температурный сдвиг при фазовом переходе зависит от размера пор. С учетом того, что параметры υl, ΔН для воды и поверхностное натяжение для на границе лед-вода (γsl=60.5 мДж/м2) являются табличными, можно рассчитать размеры пор для образцов CPG (формула 2). Из расчетов следует, что эффективный радиус пор для CPG100A (reff=120 Å) и для CPG300A (reff=380 Å), эти данные хорошо согласуются с размером пор от производителя.

1. Способ определения свойств пористых материалов, в соответствии с которым:
- образец пористого материала помещают в ячейку калориметра,
- осуществляют пошаговое повышение гидростатического давления в ячейке с образцом посредством заполнения ячейки смачивающей жидкостью с выдерживанием образца на каждом шаге до стабилизации теплового потока,
- на каждом шаге осуществляют измерение теплового потока в ячейку и объема жидкости,
- осуществляют снижение давления смачивающей жидкости в ячейке с образцом до давления, достигнутого на первом шаге, с постоянной регистрацией теплового потока в ячейку,
- по меньшей мере один раз повторяют пошаговое повышение давления жидкости в ячейке с последующим снижением до величины давления жидкости, достигнутого на первом шаге,
- при постоянном давлении понижают температуру в ячейке калориметра до температуры ниже точки кристаллизации смачивающей жидкости с постоянным измерением теплового потока и объема жидкости,
- после полной кристаллизации жидкости в порах образца увеличивают температуру в ячейке калориметра до величины выше температуры плавления смачивающей жидкости с постоянным измерением теплового потока и объема жидкости,
- на основании результатов измерения теплового потока с учетом теплового эффекта от сжимания жидкости рассчитывают краевой угол смачивания заполненных жидкостью пор, а также размеры пор.

2. Способ по п.1, в соответствии с которым предварительно подают смачивающую жидкость в ячейку без образца, осуществляют пошаговое повышение давления в ячейке с последущим снижением давления до величины давления, достигнутого на первом шаге, при этом проводят измерения теплового потока в ячейку.

3. Способ по п.1, в соответствии с которым избыточное гидростатическое давление, достигаемое на первом шаге, составляет 0,1 МПа (1 Бар).

4. Способ по п.1, в соответствии с которым в качестве смачивающей жидкости используют нефть.

5. Способ по п.1, в соответствии с которым в качестве смачивающей жидкости используют воду.

6. Способ по п.1, в соответствии с которым в качестве смачивающей жидкости используют солевой раствор.



 

Похожие патенты:

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 области термической обработки стали и сплавов и может быть применено для построения кадастра жидкостей по их охлаждающей способности. .

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для определения тепловых свойств твердых тел и газов. .

Изобретение относится к области измерений свойств и тестирования материалов, в частности, к способам определения магнитокалорического эффекта (МКЭ). .

Изобретение относится к области термической обработки стали и сплавов для повышения их механических свойств. .

Изобретение относится к области исследования свойств материалов с помощью калориметрических измерений и может быть использовано в бомбовых калориметрах переменной температуры для определения теплоты сгорания топлива.

Изобретение относится к измерительной технике. .
Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к испытаниям транспортного средства по определению тепловых условий внутри кабины. .

Изобретение относится к области термической обработки стали и сплавов с целью повышения их механических свойств и может быть применено для построения кадастра жидкостей по их охлаждающей способности.

Изобретение относится к механическим и теплофизическим испытаниям и может быть использовано в процессе испытаний токопроводящих материалов. Заявлена установка для механических и теплофизических испытаний образца из токопроводящего материала при импульсном нагреве, содержащая рабочую вакуумную камеру с токоподводами, цанговыми зажимами для крепления образца, регистрирующую аппаратуру, нагружающий элемент, динамометр. Регистрирующая аппаратура состоит из термопар, приваренных непосредственно на рабочей части образца, датчика перемещений индуктивного коаксиального, закрепленного на средней части образца, и динамометра. Нагружающий элемент выполнен в виде тонкостенной трубы, в которой размещена тяга, жестко соединенная через цанговый зажим с образцом. Другой конец образца также через цанговый зажим соединен с динамометром, установленным шарнирно на имеющейся раме. Токоподводы установлены с возможностью нагрева образца и нагружающего элемента. Регистрирующая аппаратура связана с контрольно-измерительной аппаратурой, которая связана с ПЭВМ. Технический результат - повышение информативности данных испытаний. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к теплофизике и может быть использовано для определения радиационных характеристик поверхностей и покрытий твердых тел. Согласно заявленному способу определения степени черноты измеряют скорость изменения температуры и температуру образцов с покрытиями. Образцы изготовлены в виде двух одинаковых пластин с одинаковыми покрытиями, а в полости между данными параллельно установленными покрытиями наружу пластинами располагают нагреватель. Образцы устанавливают в воздушную среду, нагревают при постоянной мощности нагревателя. На линейном участке нагрева от температуры Tc до температуры T измеряют скорость нагрева образцов b0. Степень черноты исследуемых образцов ε, перегрев в конце линейного участка нагрева ϑ1 и продолжительность участка τ1 определяют из соответствующих аналитических выражений. Кроме того, для другого варианта осуществления заявляемого способа вычисления по приведенным зависимостям для τ1, ϑ1, ε производят последовательно итерационным методом до получения сходимости по ε при заданном значении k для значений параметров, определяемых в пределах соответствующих линейных участков изменения температуры образцов. Также заявлено устройство для осуществления указанного способа. Технический результат - повышение точности определения степени черноты. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 4 табл.

Изобретение относится к теплофизическим испытаниям и может быть использовано при испытаниях токопроводящих материалов (ТМ). Заявлена установка для теплофизических испытаний образца из токопроводящего материала при импульсном нагреве, содержащая дилатометрическую систему, рабочую камеру с вакуумной средой, термопары. Рабочая камера оснащена токоподводами, связанными с образцом, цанговыми зажимами для крепления образца. Дилатометрическая система установлена непосредственно на рабочей части образца. Дилатометрическая система и термопары связаны с контрольно-измерительной аппаратурой, которая, в свою очередь, связана с ПЭВМ. Дилатометрическая система состоит из датчика перемещений индуктивного коаксиального. Один токоподвод связан с образцом через гибкий проводник, а второй имеет с ним жесткую связь. Технический результат: возможность теплофизических испытаний ТМ с получением комплекса теплофизических свойств (теплового расширения, удельной теплоемкости, относительного электросопротивления) при импульсном нагреве (со скоростью ~100-1000 град/с) до температуры ~800°С в вакууме с одновременной защитой персонала и окружающей среды от воздействия испытуемых ТМ путем герметизации образцов из ТМ. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к приборам и методам исследования теплофизических свойств веществ с применением дифференциального калориметра и может найти применение при исследовании веществ и смесей веществ естественного происхождения, применяемых в пищевой и фармацевтической отраслях промышленности. Согласно заявленному способу измерения тепловых эффектов в камеры дифференциального калориметра помещают два идентичных исследуемых образца, а модулирующее воздействие подают на калориметрические камеры дифференциально. Благодаря этому регистрируемые тепловые эффекты, вызванные реверсивной составляющей реакции образцов на модулирующее воздействие, будут суммироваться, что приведет к повышению чувствительности. В калориметре для осуществления предложенного метода применена тепловая схема калориметра с компенсацией теплового потока. Прибор имеет камеры, снабженные датчиками температуры в виде термопар, одним из материалов которых является материал самой камеры и дистанционные индивидуальные нагреватели камер на излучающих светодиодах. Предложенная система выделения реверсивной составляющей теплового эффекта с применением синхронных детекторов выдает сигнал, содержащий полную информацию об амплитуде и фазе выделенной реверсивной составляющей. Технический результат - повышение чувствительности и точности измерений при применении модуляционного метода. 2 н.п ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области исследования свойств взаимодействия поверхности с флюидами и может быть использовано для определения теплоты адсорбции и смачивания поверхности. Заявлена измерительная ячейка калориметра, состоящая из изолированных друг от друга верхней и нижней частей, сообщающихся между собой посредством подвижного разъемного герметичного соединения. Ячейка снабжена двумя коаксиально расположенными трубками, выполненными с возможностью независимого подключения к внешним устройствам. Внешняя трубка подсоединена к верхней части ячейки, а внутренняя трубка подсоединена к нижней части ячейки через указанное подвижное разъемное герметичное соединение и выполнена подвижной. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства. 1 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области исследования свойств материалов с помощью калориметрических измерений и может быть использовано в калориметрах переменной температуры. Предложены три варианта калориметра переменной температуры, содержащего заполненный жидкостью калориметрический сосуд с камерой для проведения исследуемого процесса, окруженный калориметрической оболочкой, датчик температуры калориметрического сосуда и вычислительный блок для определения количества выделившейся теплоты по методу теплового эквивалента. Во всех вариантах калориметра на калориметрической оболочке дополнительно установлены датчики температуры, что позволяет осуществлять точное измерение температуры оболочки благодаря суммированию показаний всех термометров на ней. Во втором варианте изобретения калориметрическая оболочка выполнена изотермической, в третьем - адиабатической, и калориметр оснащен терморегулятором оболочки. Технический результат - повышение точности калориметрических измерений. 3 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области исследования свойств многокомпонентных сред и может найти применение в различных отраслях промышленности, например как нефтегазовая и химическая промышленности. Способы определения количественного состава многокомпонентной среды предусматривают размещение образца в ячейке дифференциального сканирующего калориметра и подачу в ячейку жидкости с известным коэффициентом теплового объемного расширения и известной объемной теплоемкостью. Определяют суммарную теплоемкость и суммарный коэффициент теплового объемного расширения образца и жидкости, находящихся в ячейке, и путем решения системы уравнения определяют объемы компонент, составляющих образец. Технический результат - повышение точности, надежности и скорости определения объемов компонент многокомпонентной среды. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения теплового потока, исходящего от теплонесущей текучей среды. Заявлен способ определения теплового потока (dQ/dt), исходящего от теплонесущей текучей среды (12), которая представляет собой смесь по меньшей мере двух различных текучих сред и которая протекает через пространство (11) потока от первого положения, где она имеет первую температуру (Т1), ко второму положению, где она имеет благодаря этому тепловому потоку (dQ/dt) вторую температуру (Т2), которая ниже, чем упомянутая первая температура (Т1). Плотность и удельную теплоемкость упомянутой теплонесущей текучей среды (12) определяют путем измерения скорости (vs) звука в упомянутой текучей среде, а упомянутые плотность и удельную теплоемкость упомянутой теплонесущей текучей среды (12) используют для определения теплового потока (dQ/dt). Также предложено устройство для реализации указанного способа, включающее средство для измерения дифференциальной температуры, средство для измерения абсолютной температуры, средство для измерения скорости звука в текучей среде, средство для измерения объемного расхода, а также блок оценки для определения теплового потока на основании полученных данных. Технический результат - повышение точности определения теплового потока, исходящего от теплонесущей текучей среды. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технологиям сушки и термовлажностной обработки пористых проницаемых материалов, в частности к способам определения коэффициентов тепло- и массопроводности пористых материалов. Данный способ заключается в определении значений физических констант (объемной плотности, удельной теплоемкости, массоемкости), разности температур или парциальных давлений, определении внутренней эффективной поверхности переноса субстанций (теплоты, влаги) и расчете коэффициентов тепло- и массопроводности по квантово-термодинамическим уравнениям, полученным аналитическим путем. Техническим результатом изобретения является упрощение процесса определения коэффициентов тепло- и массопроводности, а также обеспечение получения точных и однозначных результатов измерения указанных параметров. 4 ил., 1 табл.
Наверх