Способ определения теплофизических характеристик материалов

 

(72) Автрры изобретения

Л. Ф. Янкелев и Л. Л. Герцаускене (71) Заявители (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к исследованию теплофизических свойств веществ и материалов.

Известен способ определения теплофизических характеристик материалов, состоящих в том, что монотонно разогревают поверхность образца и после установления постоянного распределения температур в теле образца регистрируют переход температур на известной толщине его и подводимую мощность ГЦ

Недостатком этого способа является невозможность проведения расчета характеристик на начальной стадии нагрева образца.

Известен также способ определения теплофизических характеристик, основанный на использовании начальной стадии теплового возмущения в теле. Способ состоит в том, что исследуемое и не исследуемое тела термостатируются при различных температурах, а затем приво дятся в контакт по плоскости, при этом

2 регистрируется температура плоскости контакта 2 .

Однако в известном способе ограниченная точность, обусловленная невозможностью строгого выполнения граничащих

S условий при реализации способа.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения теплофизическнх характеристик материалов, состоящих в том, что образец термостатируют при постоянной температуре, воздействуют на него источником тепла постоянной мощности по линии, проходящей в теле образца, и регистрируют изменение температуры в теле образца на заданном растоянни от этой линии $3).

Недостаток способа — ограничение точности в результате не учета погрешности, обусловленной изменениями мате риала за счет температурно-еависящих потерь тепла.

Цель изобретения — повышение точности.

859893

Составитель В. Гусева

Техред M.Íàäü Корректор Л. Иван

Редактор К. Лембак

Заказ 7 536/65

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "- Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Указанная цель достигается тем, что образец повторно термостатируют, увеличивают число источников тепла, сохраняя неизменным их растояние до точки измерения тепла, одновременно воздейсч вуют на образец всеми источниками тепла, при этом мощность каждого источника уменьшают пропорционально их числу, а об искомых характеристиках судят посредством экстраполяции результатов вычислений на нулевое значение мощности источника тепла.

Способ осуществляется следующим образом.

В исследуемом образце располагают

6-10 линейных источников на одинаковом расстоянии симметрично относительно одного датчика температуры. После термостатирования образца при заданной температуре, например влажного грунта при температуре ниже нуля, определяют теплофизические характеристики при включении только одного источника, после повторного термостатирования включают два симметрично расположенных источника с подачей на каждый в два раза меньшую мощность. Аналогично повторяют опыт с тремя симметричными источниками, четырьма, шестью и т.д. Вычисляют по известным формулам теплофизические характеристики в каждом опыте и полученные результаты экстраполируют на нулевую мощность источника.

Поскольку в предлагаемом способе по мере снижения мощности источников снижается локальный температурный перегрев, и, следовательно, температурно зависящая погрешность измерений (а температурные измерения проводятся с тай же точностью)., в результате экстраполяции на нулевое значение. мощности источника, удается исключить эту погрешность, что дает возможность повысить точность измерений.

Формула изобретения

Способ определения теплофиэических

10 характеристик материалов, состоящий в том, что образец термостатируют при постоянной температуре, воздействуют на него источником тепла постоянной мощности по линии, проходящей в теле

)5 образца, и регистрируют изменение температуры в теле образца на заданном расстоянии от этой линии, от л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, образец повторно термостатируют,, go увеличивают число источников тепла,сох\ раняя неизменным их расстояние от точки измерения температуры, одновременно воздействуют на образец всеми источниками тепла, при этом мощность каждого источника уменьшают пропорционально их числу, а об искомых характеристиках судят посредством экстраполяции результатов-вычислений на нулевое значение мощности источника тепла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Платунов Е. C. Теплофизические измерения в монотонном режиме.

"Энергия", 1973, с. 20-26.

2. Осанова В. А. Эксперементальное исследование процессов теплообменника.

"Энергия", М., 1979, с. 119-120.

3. Методы определения теплопроводности и температуропроводности. М., Энер4о гия", 1973,с. 180 и 216 (прототип).