Способ определения коэффициента

 

Союз Советских () 64I0I89

/ .:- -,.

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Социалистических

Республик (61) Дополнителыное (к авт. свид-в(у— (22) Заявлено 24.11.76 (21) 2423089/18-25 с(присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень ¹ 48 (45) Дата опубликования описания 22.01.79 (51) М,Кл б 01 М 25/18

Государственный комитет пе делам изобретений и еткрытиЙ (53) УДК 536(088.8) (72) Авторы (изобрететоия

Н. М. Цирельман, С. С. Шпиндлер, М. И. Ланда и P. Ф. Мамлеев (71) Заявитель Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области измерений,с применением тепловых оредств, а имеHIHQ, к области измерения теплофизических свойств материалов.

Известен способ измерения коэффициента теплопроводности, состоящий в том, что посредством электранагревателя подводят тепловой поток к поверхности образца, регистрируют температуры в ряде точек ооразца и по полученным результатам судят об искомой величине. Недостатком способа является длительность установления стационарного температурного поля в образце вследствие отсутствия стабилизации температуры нагреваемой стенки образца.

В этом отношении более,предпочтительны способы, при которых стабилизация температуры нагреваемой стенки образца достигается применением в качестве источника потока рабочего вещества с постоянной температурой фазового перехода.

Ближайшим к изобретению техническим реше(нием является способ, состоящий в в том, что поверхность образца приводят в контакт с раб(очим веществом, претерпеваюшим фазовое превращение:при постоянной температуре и реги(стрируют температуру в ряде точек образца. Способ основан (на поддержании постоянного расхода рабочего вещества, претерпевающего фазовое превращение, что связано со сложностью аппаратурного воплощения, поэтому высокотемпературный эксперимент такого рода .не может быть реализова(н с удовлетворительной точ(постыл.

Целью изобретения является повышение точности.

10 Указанная цель достигается тем, что в качестве рабочего вещества используют металл или сплав, нагревают его выше температуры кристаллиза ции и залечивают в оболочку, выполненную частично или полностью из исследуемого материала.

Температура поверх(ности образца, контакти рующая с рабочим, веществом, при этом, нагревается до температуры (кристаллизации и поддерживается далее на этом уровне.,Подвод тепла к образцу осуществляется вследствие выделения теплоты кристаллизации.

Тепло от противоположной стенки образца отводится, например, вследствие излучения, (В этом случае после (наступления стационарного режима коэффициент теплопроводности рассчитывается,по одной из с.чедующих формул (соответственно .для плоской, цилиндрической и шаровой обоЗ0 лочки из исследуемого материала): С â€”1,00, — 100

ЬТ вЂ” d 1п

2. ЬТ

2ьТ где

Ф о,р м ул а и 3 о б р ет е н и я

Составитель В. Вертоградский

Техред С. Антипенко

Редактор k. Коляда

Корректор С. Файн

Заказ 1136/40 Изд. № 353 Тираж 1070 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>

Л вЂ” коэффициент теплопроводности, вт!м Кр; е — степень черноты, наружной поверх1ности оболочки;

Cp — !KoHcTaIHTa излучения Стефана — Больцмана, Cp — — 5,67 Рт)м к4. д, dI, d — соответственно толщина обо- 20 лочки, знутренний и наруж,ный диаметры цилиндр ической или сферической оболочки, м;

ЬТ=Т,— Т, — перепад температур по тол,щ ине оболочки;

TI — температур а наружной поверхности оболочки, К;

Т2 — температура :внутри оболочки, К; 30

Tp — температура поверхностен, иа которую падает результирующий тепловой поток от оболочки, К.

Объем заливаемого металла, выбирается 35 с учетом толщины стенки оболочки и должен;быть .достаточным для обеспечения выхода, оболочки при полном заполнении ее внутренней полости на стационарный тепловой режим. 40

Кроме того, для облегчения установления стационарного режима, металл заливают в предварительно натретую в печи подогрева оболочку. Начальная температура оболочки в этом случае подбирается экспериментально, исходя из толщины ее стенки, температуры кристаллиза ци и. и объема заливаемого металла.

При практической реализации оказалось удобным для исключения теплообмена конвекцией проводить заливку металла в,вакуумной камере при пониженном давлении порядка 0,5 — 0,7 мм рт. ст.

Предложенный способ обладает следующими достоинствами: обеспечивает создание одномерного температурного поля без привлечения для этого автоматичеакой aIIпаратуры сложения, что гарантируется высокой теплопровод настью заливаемого металла; исключает необходимость создания специальных нагревателей при определении

Л;на высоком температурном уровне, так как,используется тепло затвердевающего расплава; позволяет измерять Л материалов в;реалыных условиях заливки.

Способ может быть использован для измерений в лабораториях и промышленных условиях.

Способ измерения коэффициента теплопроводности материалов, состоящий в том, что,поверхность исследуемого образца приводят в контакт с рабочим веществом, претерпевающим фазовое превращение;при постоянной температуре и,репистр ируют тем-. пературу в ряде точек образца, отличающ и и ся тем, что, с целью повышения. точности,,в (качестве, рабочего вещества .используют металл или сплав, нагревают его выше температуры кристаллизации и заливают в оболочку, выполненную частично или полезностью .из исследуемого материала.