Способ определения теплофизических свойств материалов

 

8cg(-., „,,„

@ 1тент „-, Ь ( (и) 458753

О П И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.05.72 (21) 1779566/26-25 с присоединением заявки Ке (51) М. Кл. G Оlп 25/18

Совета Мииистров СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 536.21(088.8) Опубликовано 30.01.75. Бюллетень Ке 4

Дата опубликования описания 06.03.75 (72) Авторы изобретения

С. 3. Сапожников и Г. М. Серых

Краснодарский политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

МАТЕРИАЛОВ опыта и свести к минимуму влияние миграции влаги.

Предлагаемый способ основан на использовании решения двумерной задачи распределе5 ния температуры при подводе через круг на поверхности полуограниченного тела одномерного потока тепла постоянной величины. Избыточная температура в центре круга на поверхности тела, согласно этому решению, рав10 на

7 () — 7 (O) =. YF Х

1,1284 — 2 ierfc

15 где Т(т);

25 а

= — — критерий Фурье (а — коэфf2 фициент температуропроводности).

30

Гасударствениый комитет (32) Приоритет

Изобретение относится к технике определения теплофизических свойств (коэффициентов теплопроводности и температуропроводности) и может применяться при лабораторных и полевых исследованиях теплофизических свойств различных материалов.

Известно несколько способов определения этих свойств на образцах, представляющих собой по отношению к тепловому воздействию неограниченное или полуограниченное тело.

Наиболее распространены способы, предполагающие внедрение в исследуемый массив зондов — тел различной геометрической формы, которые являются источниками или стоками тепла.

Однако внедрение зонда в образец затруднено, а иногда и невозможно в случае его большой твердости, плотности, вязкости; нарушение сплошности может привести к существенным погрешностям в результатах опыта.

Цель изобретения — сохранение сплошности образца.

Учитывая возможность применения данного изобретения для исследования влажных и промерзших материалов, предполагалась разработка способа, основанного на использовании закономерностей нестационарного теплообмена, что должно уменьшить длительность

Т(0) — температура соответственно в момент времени т и в начальный момент времени;

q — интенсивность теплового потока;

r — радиус круга, через который подводится поток; л — коэффициент теплопроводности материала;

458753

> = — У J., 1,1284 — 2ierfc

Предмет изобретения

Т (2n ) — Т (О)

Т (n-.) — Т (О) +2nF 1, 1284 — 2 lerfc

О 2 1/ 2пр, 1 nF0 1,1284 — 2 lerfc 1 —; — — ij

/ 1,-1 (2yrnF0 )) Составитель В. Вертоградский

Редактор Е. Караулова Техред Г. Дворина Корректор И. Позияковская

Заказ 509 13 Изд. № 1059 Тираж 902 Г! о.п1исное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2

Согласно изобретению, установившийся тепловой поток интенсивностью q подводят к полуограниченному массиву исследуемого материала, имеющему начальную температуру

T(0) на поверхности, ограниченной окружностью радиусом r. Для определения коэффициентов теплопроводности и температуропроводности а необходимо регистрировать изменение во времени температуры ТЯ центра круга, а также постоянную во времени интенсивность

q теплового потока. Если коэффициенты тепло- и температуропроводности в диапазоне температур от Т(0) до ТЯ меняются незначительно, то их величины удобно определять следующим образом.

Для произвольных кратных моментов времени пт и 2пт строится график (или составляется таблица) зависимости

По графику (таблице) определяется критерий Фурье, а затем — коэффициенты температуро- и теплопроводности

r2F0

5 а=

Способ определения теплофизических

15 свойств материалов при подводе постоянного теплового потока к поверхности полуограниченного образца исследуемого материала и измерения температуры образца в зависимости от времени, отличающийся тем, что, с

20 целью сохранения сплошности образца, тепловой поток подводят к части его поверхности, ограниченной окружностью определенного диаметра, регистрируют изменение температуры поверхности в центре круга и по получен25 ным значениям судят о тепло- и температуропроводности исследуемого материала.