Установка для определения коэффициента теплопроводности и ресурсных характеристик теплозащитных покрытий

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при теплофизических исследованиях теплозащитных покрытий. Заявлена установка для определения коэффициента теплопроводности и ресурсных характеристик теплозащитных покрытий, содержащая вакуумную камеру и источник нагрева образца с теплозащитным покрытием. В качестве источника нагрева образца с теплозащитным покрытием использован плазмотрон, расположенный в вакуумной камере так, что плазменный поток направлен на теплозащитное покрытие образца. Образец с теплозащитным покрытием установлен в кожухе цилиндрического корпуса для охлаждения образца. Кожух со стороны плазмотрона снабжен упорным буртиком для установки образца с теплозащитным покрытием, а с противоположной стороны - крепежными элементами для закрепления образца между буртиком кожуха и цилиндрическим корпусом. В цилиндрическом корпусе выполнен центральный канал для подачи охлаждающей образец воды и по крайней мере два канала для отвода нагретой воды от образца, расположенные симметрично и на равном расстоянии от центрального канала. В центральном и одном из отводных каналов установлены термопары. Внутренняя поверхность цилиндрического корпуса и поверхность образца образуют полость, сообщающуюся с центральным каналом и каналом для отвода воды. На торцевой поверхности цилиндрического корпуса со стороны установки образца выполнена канавка с установленным в нее уплотнительным кольцом. Технический результат - повышение достоверности получаемых результатов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к теплофизическим исследованиям теплозащитного покрытия (ТЗП) на материале в условиях, приближенных к работе ТЗП изделий ракетно-космической техники. В частности, может быть использовано для определения коэффициента теплопроводности ТЗП.

Известен способ определения теплофизических характеристик теплозащитных покрытий («Новые технологические процессы и надежность ГТД», Выпуск 7. М., ЦИАМ, 2008, с. 171). Исследуемый образец, представляющий собой плоский диск с теплозащитным покрытием из высокотемпературного керамического материала, нанесенным на одну грань по электронно-лучевой технологии, поверх которого нанесен тонкий слой интерметаллида, помещают в вакуумную камеру, вакуумируют и облучают с помощью лазера коротким импульсом лучистой энергии со стороны слоя интерметаллида. Возрастание температуры на обратной стороне образца измеряют при помощи термопары или инфракрасного детектора. Экспериментально определяют температуропроводность и теплоемкость, затем по этим характеристикам рассчитывается теплопроводность.

Недостатком данного способа является то, что измерения температуропроводности α и расчеты теплопроводности λ носят точечный характер и для получения среднего значения этих параметров по площади образца требуется большое количество измерений. Кроме того, получаемые в этом способе в условиях вакуума величины α и λ могут значительно отличаться от значений α и λ для ТЗП в рабочих условиях на деталях изделий ракетно-космической промышленности (РКП).

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство, описанное в патенте РФ №2415408 от 27.03.2011. Образец, представляющий собой металлическую основу с нанесенным теплозащитным покрытием, помещают в вакуумную камеру и нагревают металлическую основу от источника постоянного тока до рабочих температур. На поверхности металлической основы закрепляют термопару, а со стороны ТЗП устанавливают пирометр. Измеренные температуры используют для определения теплофизических характеристик ТЗП, таких как температуропроводность, теплоемкость и теплопроводность.

Основными недостатками этого изобретения также остаются значительные отличия получаемых в этом способе результатов по α и λ от величин α и λ для условий обтекания ТЗП высокотемпературным газом, имеющим место на деталях изделий РКП.

Технический результат заключается в том, что предлагаемое устройство позволяет в условиях, близких к натурным, получить достоверные экспериментальные данные для расчета теплофизических характеристик ТЗП, используемых в изделиях ракетно-космической техники.

Для достижения этого технического результата предлагается установка для определения коэффициента теплопроводности и ресурсных характеристик теплозащитных покрытий, содержащая вакуумную камеру и источник нагрева образца с теплозащитным покрытием, в качестве источника нагрева образца с теплозащитным покрытием использован плазмотрон, расположенный в вакуумной камере так, что плазменный поток направлен на теплозащитное покрытие образца. Образец с теплозащитным покрытием установлен в кожухе цилиндрического корпуса для охлаждения образца, кожух со стороны плазмотрона снабжен упорным буртиком для установки образца с теплозащитным покрытием, а с противоположной стороны - крепежными элементами для закрепления образца между буртиком кожуха и цилиндрическим корпусом. В цилиндрическом корпусе выполнен центральный канал для подачи охлаждающей образец воды и по крайней мере два канала для отвода нагретой воды от образца, расположенные симметрично и на равном расстоянии от центрального канала. Суммарная площадь поперечных сечений отводных каналов равна площади поперечного сечения центрального канала, а в центральном и одном из отводных каналов установлены термопары. Внутренняя поверхность цилиндрического корпуса и поверхность образца образуют полость, сообщающуюся с центральным каналом и каналами для отвода воды. На торцевой поверхности цилиндрического корпуса со стороны установки образца выполнена канавка с установленным в нее уплотнительным кольцом. Кроме того, установка может содержать по меньшей мере четыре крепежных элемента, каждый из которых включает держатель с резьбовым отверстием для болта и болт. Уплотнительное кольцо может быть выполнено из силиконовой резины.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами. На Фиг. 1 изображена схема установки. На Фиг. 2 - схема определения коэффициента теплопроводности ТЗП.

На Фиг. 1 введены следующие обозначения: 1 - плазмотрон; 2 - плазма, истекающая из него в вакуумную камеру 15, в которой поддерживается динамический вакуум; 3 - отошедший скачок уплотнения перед образцом; 4 - висячий скачок уплотнения; 5 - образец; 6 - теплозащитное покрытие; 7 - кожух цилиндрического корпуса; 8 - цилиндрический корпус; 9 - центральный входной канал; 10 - выходной канал; 11 - уплотнительное кольцо; 12 - буртик кожуха; 13 - держатель; 14 - болт.

Установка для определения коэффициента теплопроводности и ресурсных характеристик теплозащитных покрытий содержит образец, представляющий собой металлическую основу 5 с нанесенным на нее со стороны плазмотрона 1 теплозащитным покрытием 6, который при помощи подвижного кожуха цилиндрического корпуса 7 притягивается болтами 14 через держатели 13 вплотную к цилиндрическому корпусу 8. Герметичность установки обеспечивается уплотнительным кольцом 11, которое установлено в канавке на торцевой поверхности цилиндрического корпуса 8 со стороны образца с ТЗП.

Для охлаждения образца с покрытием в установку через центральный входной канал 9 подается вода при температуре Т1, а нагретая вода, имеющая температуру Т2, отводится по двум выходным каналам 10, суммарная проходная площадь которых равна проходной площади центрального входного канала. Температуры T1 и Т2 измеряются термопарами (на чертежах не показаны), расход воды mв замеряется ротаметром.

Установка содержит вакуумную камеру 15, в которой поддерживается динамический вакуум во время натекания плазмы на металлическую основу 5 с теплозащитным покрытием 6 из плазмотрона 1, который также располагается в вакуумной камере 15.

Установка работает следующим образом. Перед запуском плазмотрона 1 в установку подают охлаждающую воду (температура Т1) по центральному входному каналу 9. Из установки вода вытекает по двум выходным каналам 10 при температуре Т2. Перед запуском плазмотрона 1 Т1=Т2. Затем подают плазмообразующий газ - азот - в плазмотрон 1 и напряжение на плазмотрон. Загорается дуга и образующаяся при этом плазма 2 натекает в вакуумную камеру с образованием висячего скачка уплотнения 4 и отошедшей ударной волны 3 перед металлической основой 5 с теплозащитным покрытием 6. При этом охлаждающая вода нагревается в установке от Т1 до Т2 (Т2>Т1). Для расчета эффективного коэффициента теплопроводности ТЗП измеряют разность температур воды ΔT во входном и выходном каналах системы охлаждения и секундный расход воды, охлаждающей металлическую основу с ТЗП.

Рассмотрим методику расчета коэффициента теплопроводности ТЗП (*λпок) с помощью данной установки. На фигуре 2 приняты следующие обозначения:

mв - секундный массовый расход воды,

Св - удельная теплоемкость воды,

λобр - коэффициент теплопроводности образца,

λпок - коэффициент теплопроводности покрытия,

Δ - толщина образца, [м];

δ - толщина теплозащитного покрытия, [м];

Ср - удельная теплоемкость плазмы при постоянном давлении,

F - площадь поверхности образца, обтекаемая плазмой, [м2];

α0 - коэффициент конвективного теплообмена между плазмой и покрытием,

αв - коэффициент конвективного теплообмена между охлаждающей водой и образцом

I - энтальпия плазмы,

T1 - температура воды, входящей в установку, [К];

T2 - температура воды, выходящей из установки, [К];

Tw1 - температура нижней поверхности образца со стороны плазмотрона, [К];

Тw2 - температура верхней поверхности образца и нижней поверхности покрытия со стороны плазмотрона, [К];

Tw3 - температура верхней поверхности покрытия со стороны плазмотрона, [К].

Количество тепла Qвых, которое от плазмы прошло сквозь установку, вышло из нее и пошло на нагрев массы воды mв от T1 до T2 равно:

Количество тепла Qвод, снятое водой с нижней поверхности образца за счет конвективного теплообмена по закону Ньютона, равно:

Количество тепла Qобр, прошедшее образец по закону Фурье, определяется:

Количество тепла Qплаз, пришедшее от плазмы к внешней поверхности покрытия за счет конвективного теплообмена, согласно [1, 2] равно:

где I00 и Iw3 - энтальпия плазмы, определенная по параметрам торможения в плазмотроне и на поверхности покрытия соответственно.

Количество тепла Qпокр, прошедшего покрытие:

При отсутствии стоков тепла в установке имеем:

Qвых=Qвoд=Qобр=Qпокр=Qплаз.

Во время работы установки проводят измерение всего трех величин: mB; T1 и Т2. Величины, входящие в выражения (1)÷(5): Δ; δ; F; Св; λобр, СР; ·0, αв, I00, Iw3, измеряются до запуска установки или берутся из справочных таблиц.

Для определения Tw1 в нижнюю поверхность образца была зачеканена хромель-копелевая термопара.

Точность данного способа определения λпокр, оцененная по измерению λ на известных покрытиях, дала величину ~ ±10%.

Помимо измерения λ данная установка позволяет проводить ресурсные и термоциклические испытания ТЗП. Для проведения ресурсных испытаний работающий плазмотрон остается включенным требуемое по техническому заданию время, моделирующее время работы ТЗП на изделии РКП. После остановки плазмотрона образец с ТЗП исследуют с целью определения сохранения работоспособности ТЗП.

Для проведения термоциклических испытаний, заключающихся в многоразовых тепловых нагружениях ТЗП, плазмотрон включают и отключают требуемое число раз (обычно несколько десятков). Во время работы плазмотрона при каждом цикле контролируют температуру воды в отводящей магистрали после выхода на стационарный режим. Отметим, что установка позволяет проводить измерение λ как до, так и после проведения термоциклических и ресурсных испытаний.

Для проведения тепловых испытаний покрытий и исследования теплопроводности при температурах, приближенных к рабочим в изделиях РКТ, была создана экспериментальная установка (УПТИП) на базе установки ВС-2 ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша». Для проведения испытаний использовали плазмотрон (мощность дугового разряда до 20 кВт), работающий в условиях динамического вакуума (давление в рабочей камере ~102 Па) и на атмосфере. Экспериментальная установка позволяет достигать температуру на поверхности покрытия до 2200÷2500 К, что соответствует натурным условиям работы ЖРД.

Использованные источники

1. Авдуевский B.C. Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике / B.C. Авдуевский, Б.М. Галицейский, Г.А. Глебов и др. - М.: Машиностроение, 1975 г. - 624 с.

2. Петров Г.И. Аэромеханика больших скоростей и космические исследования: избр. тр. / Г.И. Петров. - М.: Наука, 1992. - 305 с.

3. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. - М.: Наука, 1972 г. - 720 с.

1. Установка для определения коэффициента теплопроводности и ресурсных характеристик теплозащитных покрытий, содержащая вакуумную камеру и источник нагрева образца с теплозащитным покрытием, отличающаяся тем, что в качестве источника нагрева образца с теплозащитным покрытием использован плазмотрон, расположенный в вакуумной камере так, что плазменный поток направлен на теплозащитное покрытие образца, образец с теплозащитным покрытием установлен в кожухе цилиндрического корпуса для охлаждения образца, кожух со стороны плазмотрона снабжен упорным буртиком для установки образца с теплозащитным покрытием, а с противоположной стороны - крепежными элементами для закрепления образца между буртиком кожуха и цилиндрическим корпусом, в цилиндрическом корпусе выполнен центральный канал для подачи охлаждающей образец воды и по крайней мере два канала для отвода нагретой воды от образца, расположенные симметрично и на равном расстоянии от центрального канала, при этом суммарная площадь поперечных сечений отводных каналов равна площади поперечного сечения центрального канала, а в центральном и одном из отводных каналов установлены термопары, внутренняя поверхность цилиндрического корпуса и поверхность образца образуют полость, сообщающуюся с центральным каналом и каналами для отвода воды, на торцевой поверхности цилиндрического корпуса со стороны установки образца выполнена канавка с установленным в нее уплотнительным кольцом.

2. Установка для определения коэффициента теплопроводности и ресурсных характеристик теплозащитных покрытий по п. 1, отличающаяся тем, что установка содержит по меньшей мере четыре крепежных элемента, каждый из которых включает держатель с резьбовым отверстием для болта и болт.

3. Установка для определения коэффициента теплопроводности и ресурсных характеристик теплозащитных покрытий по п. 1, отличающаяся тем, что уплотнительное кольцо выполнено из силиконовой резины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологиям сушки и термовлажностной обработки пористых проницаемых материалов, в частности к способам определения коэффициентов тепло- и массопроводности пористых материалов.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для теплофизических исследований теплозащитных покрытий на днище поршня и наблюдения за распределением тепловых потоков в днище поршня по скорости повышения температуры его внутренней поверхности при нагреве с внешней стороны, и может быть использовано для исследования эффективности влияния теплозащитного покрытия на температуру поршня.

Изобретение относится к области измерения теплофизических характеристик физических сред и может быть использовано в морской биологии и химии для расчета температурных условий существования биологических объектов и течения химических реакций в верхнем слое донных осадков в условиях изменяющейся температуры водного слоя.

Изобретение относится к способам измерения теплофизических свойств веществ и может быть использовано в геофизике для оценки глубинных тепловых полей, условий образования и разрушения гидратов углеводородных газов в флюидонасыщенных породах пластовых резервуаров месторождений углеводородов, исследования анизотропии теплопроводности насыщенных горных пород.

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано в строительной теплотехнике и различных отраслях промышленности. Согласно заявленному способу на поверхность исследуемого твердого строительного материала воздействуют электромагнитным полем СВЧ-диапазона с частотой не менее 10 ГГц, осуществляя нагрев исследуемого полуограниченного в тепловом отношении тела.

Изобретение относится к наноэлектронике и наноэлектромеханике. Для нагрева пленочного образца и измерения его электрического сопротивления помещают образец в корпус кварцевого реактора.

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано в строительной теплотехнике и различных отраслях промышленности. Согласно заявленному способу осуществляют нагрев исследуемого объекта воздействием импульса СВЧ-излучения, измерение в заданный момент времени после воздействия импульса СВЧ-излучения избыточной температуры на теплоизолированной от окружающей среды поверхности исследуемого изделия в двух точках, находящихся на расстояниях Х1 и Х2 от плоскости электромагнитного воздействия.

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для определения относительной теплопроводности материалов. Плоский исследуемый образец известной толщины помещают между двумя алмазными наковальнями с теплопроводностью, существенно превышающей теплопроводность образца, и подвергают высокому давлению, предварительно установив в верхнюю наковальню нагреватель.

Изобретение относится к области теплофизики и может быть использовано для определения тепловой проводимости контактов между прозрачными образцами или между прозрачным и высокотеплопроводным образцами.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных материалов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения суммарного теплового сопротивления текстильных материалов. Предложен контрольно-измерительный прибор для определения теплотехнических параметров текстильных материалов, включающий тепловой аккумулятор, состоящий из геля в герметической упаковке, термопары с электроиндикатором и сам образец исследуемых материалов. Герметической упаковке теплового аккумулятора придана форма полого цилиндра, вокруг вертикальных стенок которого оборачивается лента, выполненная из исследуемых материалов. Тепловой аккумулятор вводится в пакет из теплозащитной пленки, размещаемый в свою очередь в прямоугольном прозрачном корпусе со съемной или открывающейся крышкой, дополнительно оснащенном системой подогрева, а также системой определения суммарного теплового сопротивления образца исследуемых материалов, устроенной из двух термопар, переключателей, проводников и электроиндикатора, в роли которого используется измеритель ЭДС. Прибор также оснащен секундомером и портативным трехфункциональным контрольно-измерительным прибором, обеспечивающим дефиницию местных метеорологических данных, в том числе барометрического давления, влажности и температуры воздуха. Технический результат - обеспечение точности и надежности результатов измерений. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для измерения коэффициента температуропроводности тонких слоев материалов. Предложен способ определения коэффициента температуропроводности тонких слоев материалов, включающий импульсное тепловое воздействие на поверхность плоского образца и регистрацию зависимости температуры поверхности образца, противоположной подвергнутой нагреву, от времени с момента начала теплового воздействия с последующим расчетом коэффициента температуропроводности. Тепловой импульс воздействует на кольцевую периферийную область поверхности образца. Регистрируют время достижения половины максимального значения температуры в центре образца с последующим расчетом значения коэффициента температуропроводности по формуле: a=К/τ1/2, где τ1/2 - время достижения половины максимального значения температуры в центре образца; К - коэффициент, не зависящий от материала образца и его толщины, рассчитываемый по формуле: K=τ1/2Э·a Э, где τ1/2Э - время достижения половины максимального значения температуры в центре образца с известным значением коэффициента температуропроводности a Э. Технический результат - повышение точности измерений коэффициента температуропроводности тонких слоев материалов. 3 ил.

Изобретение относится к тепловым испытаниям и может быть использовано при измерениях теплофизических свойств веществ. Предметом изобретения является способ определения теплопроводности материалов методом параллельного нагрева двух цилиндрических образцов одинаковых размеров при идентичных условиях теплообмена на поверхности, в котором один из образцов выполнен полностью из материала с известными свойствами, а другой - составной, одна часть его выполнена из материала первого образца, а другая - из исследуемого материала. Технический результат - повышение достоверности результатов при определении теплоемкости материалов. 1 ил.

Изобретение относится к области исследования и анализа теплофизических свойств материалов и может быть использовано при определении коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных покрытий. Предложенный способ определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных покрытий заключается в использовании приборов Elcometer 319 и PosiTektor DPM для измерения температуры на поверхности покрытия. На источник тепла устанавливается металлическая пластина с нанесенной жидкой керамической теплоизоляцией. Пластина закрывает всю площадь нагревательного элемента, чтобы свести к минимуму влияние конвективных потоков от нагретой поверхности плиты. Нагрев производится ступенчато с интервалами времени для релаксации температуры с постепенным повышением температуры. Измерения проводятся прибором Elcometer 319 или PosiTektor DPM через 3 часа после включения источника тепла. После чего производится замер температуры на поверхности жидкой теплоизоляции, а также температуры источника тепла и окружающей среды. Расчет коэффициента теплопроводности производится по формуле: где δ - толщина жидкой теплоизоляции; αн - коэффициент теплоотдачи с поверхности; tп - температура на поверхности теплоизоляции; tо - температура окружающего воздуха; tп - температура источника тепла. Технический результат - повышение точности измерения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных покрытий.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для исследования подземных структур. Раскрыт способ оценивания распределений температур по геологической среде на основании трехмерной модели теплопроводности для геологического пласта. Согласно предложенному способу получают измеренные данные, соответствующие представляющему интерес геологическому подземному пласту, содержащие данные сейсмических исследований, внутрискважинную температуру, измерения теплового потока на дне и поверхности моря и лабораторные измерения пористости керна. Оценивают зависимость между скоростью сейсмической волны и теплопроводностью. При этом скорость сейсмической волны линейно зависит от пористости и теплопроводность экспоненциально или линейно зависит от пористости. Калибруют указанную модель по указанным измеренным внутрискважинным данным и лабораторным измерениям пористости керна. Технический результат - повышение точности и достоверности результатов моделирования. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области строительной теплотехники и может быть использовано для измерения теплового потока, проходящего через конструкцию. Конструкция имеет толщину (D), по которой в поперечном направлении формируется разность (ΔT) температур. Согласно изобретению по меньшей мере два датчика (G1, G2) температуры устанавливают на первой поверхности (S1), причем по меньшей мере один из них, например первый датчик (G1), теплоизолирован от второго датчика (G2). В результате на температуру (T1′), воспринимаемую теплоизолированным датчиком (G1), проходящий через конструкцию (К) тепловой поток воздействует в большей степени, чем на температуру (T1″), детектируемую вторым датчиком. Определяют перепад температур (T1″ - T1′) между вторым датчиком (G2) и первым датчиком (G1), после чего на первый датчик (G1) подают энергию, нагревая первую поверхность в зоне, окружающей данный датчик и, тем самым, уменьшая данный перепад. Далее, исходя из количества приложенной энергии (EQ), определяют, в виде функции от разности (ΔТ) температур, тепловой поток (J), проходящий через конструкцию. Технический результат - повышение точности определения для конкретной конструкции коэффициента теплопередачи. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области исследования теплофизических характеристик теплоизоляционных материалов. Предложенный способ измерения теплофизических свойств теплоизоляционных материалов методом плоского импульсного источника теплоты заключается в том, что образец исследуемого материала изготавливают в виде трех пластин, причем тонкую пластину размещают между двумя массивными. Между нижней массивной и тонкой пластинами размещают плоский электронагреватель, а термоэлектрический преобразователь располагают между верхней массивной и тонкой пластинами. Полученную систему предварительно выдерживают при заданной начальной температуре, затем на электронагреватель подают электрический импульс, длительность которого находится в диапазоне 18≤τu≤24 сек. В течение активной стадии эксперимента осуществляют измерение и регистрацию температуры с постоянным шагом во времени, определяют максимальное значение температуры, рассчитывают значение температуры T′ и момент времени τ′. Затем определяют ориентировочные значения коэффициентов температуропроводности a op и теплопроводности λop исследуемого материала при заданном ориентировочном значении параметра γop=0,5, находят оптимальные значения параметра γопт, конструкционных размеров , и оптимальную длительность теплового импульса . Толщину средней пластины рассчитывают как , а затем путем проведения серии экспериментов осуществляют измерения и последующую обработку полученных данных и в результате получают значения искомых коэффициентов температуропроводности a и теплопроводности λ исследуемого материала. Технический результат - повышение точности измерений. 4 ил.

Изобретение относится к стационарным способам определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных материалов. Разработанный способ может применяться в строительстве и промышленной теплоэнергетике для исследования в натурных условиях теплопроводных качеств сверхтонких жидких теплоизоляционных покрытий. Сущность способа заключается в замерах температуры внутренней и наружной поверхностей плоской наружной стены, а также плотности теплового потока, проходящего из отапливаемого помещения через исследуемую плоскую наружную стену в окружающую среду, перед нанесением слоя жидкой тепловой изоляции на одну из поверхностей плоской наружной стены. После нанесения слоя жидкой тепловой изоляции известной толщины на одну из поверхностей плоской наружной стены производят аналогичные замеры (с учетом слоя жидкой тепловой изоляции). По известным значениям температуры поверхностей плоской наружной стены и плотности теплового потока до и после нанесения слоя жидкой тепловой изоляции известной толщины вычисляют по специальной расчетной формуле коэффициент теплопроводности жидкой тепловой изоляции. Технический результат - повышение точности определения коэффициента теплопроводности жидкой тепловой изоляции в натурных условиях. 3 ил.

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для определения теплопроводности материалов. Согласно заявленному способу исследуемый образец известной толщины через источник теплоты с заданной плотностью теплового потока приводят в тепловой контакт с эталонным образцом, термостатируют при заданной температуре исследуемый и эталонный образец и измеряют температуру. Воздействуют тепловым потоком с заданной плотностью на первый эталонный образец длиной L, значение которой составляет не более расстояния между нагревателями, и расположенные ему параллельно и соосно соединенные между собой другой эталонный образец длиной l, изготовленный из того же материала, что первый эталонный образец длиной L, и исследуемый образец, сумма длин которых составляет L. Причем между параллельно установленными образцами расположена термопара, соединяющаяся с контактом другой эталонный образец длиной l и исследуемый образец, и бегунок, расположенный на первом эталонном образце длиной L, который плавно передвигают до достижения равных температур на контакте и бегунке. Измеряют расстояния от концов первого эталонного образца длиной L до места нахождения бегунка l1 и l2. Затем вычисляют термосопротивление исследуемого образца , а по полученному значению термосопротивления находят значение теплопроводности исследуемого образца. По полученному значению коэффициента теплопроводности судят о теплопроводящих свойствах исследуемого материала. Технический результат - повышение точности определения теплопроводности как объемных, так и плоских материалов. 6 табл., 1 ил.

Изобретение относится к стационарным способам определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных материалов. Разработанный способ может применяться в строительстве и теплоэнергетике для исследования теплопроводных качеств сверхтонких жидких теплоизоляционных покрытий на поверхностях плоских источников теплоты. Сущность способа заключается в локальном нанесении на поверхность плоского источника теплоты слоя жидкой тепловой изоляции известной толщины. По известным значениям температуры поверхности плоского источника теплоты, температуры поверхности теплоизолированного участка и температуры окружающей среды, а также по толщине слоя тепловой изоляции вычисляют по специальной расчетной формуле в зависимости от расположения в пространстве поверхности плоского источника теплоты коэффициент теплопроводности жидкой тепловой изоляции. Технический результат - повышение точности определения коэффициента теплопроводности жидкой тепловой изоляции на поверхности плоского источника теплоты. 5 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при теплофизических исследованиях теплозащитных покрытий. Заявлена установка для определения коэффициента теплопроводности и ресурсных характеристик теплозащитных покрытий, содержащая вакуумную камеру и источник нагрева образца с теплозащитным покрытием. В качестве источника нагрева образца с теплозащитным покрытием использован плазмотрон, расположенный в вакуумной камере так, что плазменный поток направлен на теплозащитное покрытие образца. Образец с теплозащитным покрытием установлен в кожухе цилиндрического корпуса для охлаждения образца. Кожух со стороны плазмотрона снабжен упорным буртиком для установки образца с теплозащитным покрытием, а с противоположной стороны - крепежными элементами для закрепления образца между буртиком кожуха и цилиндрическим корпусом. В цилиндрическом корпусе выполнен центральный канал для подачи охлаждающей образец воды и по крайней мере два канала для отвода нагретой воды от образца, расположенные симметрично и на равном расстоянии от центрального канала. В центральном и одном из отводных каналов установлены термопары. Внутренняя поверхность цилиндрического корпуса и поверхность образца образуют полость, сообщающуюся с центральным каналом и каналом для отвода воды. На торцевой поверхности цилиндрического корпуса со стороны установки образца выполнена канавка с установленным в нее уплотнительным кольцом. Технический результат - повышение достоверности получаемых результатов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх