Способ определения теплофизических характеристик влажных капиллярно-пористых материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N25/18 

, о ч

термическим сопротивлением (---)

1

Изобретение относится к теплофизи ческим измерениям, выполняемым при проведении научно-исследовательских работ и контроле свойств материалов во всех отраслях народного хозяйства

Цель изобретения - повьшшние точности определения тешюфизических характеристик влажных материалов за счет исключения влияния влагообмена.

Определение теплофизических ха- рактерист к проводят следующим образом.

В кассету помещают образец так, тобы обеспечивался одинаковый тепловой контакт с температуровыравни- вающими пластинами, в которых установлены тепломеры и термопары,Кроме того, в кассету с одной стороны помещают дополнительную пластину с

(0,15...0,30)(-;jf-)p (тепловой

контакт между пластиной и тепломером должен быть постоянным во времени). Затем кассету помещают в контакт с источником линейного нагрева. Источником может служить например, печь с регулируемой мощностью нагрева: водяная баня, температура которой изменяется по линейному закону или какое-либо другое устройство, обеспечивающее с постоянной скоростью и (0,24-0,45) q/(cph). Через некоторое время после начала разогрева в образце устанавливается квази- стационарньш тепловой режим, при котором плотность тепловых потоков через поверхность образца стабилизируется во времени. Через температуро- выравнивающую пластину, контактирующую с источником нагрева, поступает больший по величине тепловой.поток, чем через такую же пластину, контактирующую с дополнительной пластиной. Измеряемые величины температур и теп ловых потоков непрерывно фиксируются регистрирующим устройством.

По результатам измерений температур и плотностей теплового потока на поверхностях образца рассчитывают теплофизические характеристики образ ца, значения которых относятся к его среднеинтегральной температуре. Опре деление влажности образца проводят по стандартной методике.

Обоснование возможности определения теплофизических характеристик вл-ажных материалов по результатам

0

f5

188842

таких измерений получено из решения - задачи при двустороннем нагреве неограниченной пластиной толщиной 2R от источника с постоянной плотностью 5 теплового потока в режиме непрерывного изменения температуры окружающей среды и установленной зависимости между ква зистационарным распределением температуры и стационарным распределением влажности по законам параболы. Необходимым условием при определении теплофизических характеристик влажных материалов является стационарное во времени и в пространстве распределения влажности, которое можно получить в нестационарном тепловом режиме, организуя линейное изменение температуры окружающей среды, при котором градиенты температур на поверхностях образца остаются неизменными в течение опыта и направлены внутрь образца.

Предлагаемый способ дозволяет про- - водить измерение температур и тепловых потоков на поверхностях образца, исследовать теплофизические характеристики влажных материалов, а также твердых, жидких и газообразных сред.

Способ целесообразно использовать для быстрого и точного исследования температурных зависимостей теплофизических характеристик влажных материалов.

0

0

Формула изобретения

Способ определения теплофизических характеристик влажных капиллярно- пористых материалов в плоском слое путем двухстороннего нагрева образца с постоянной скоростью и измерения температур и плотностей теплового потока на его поверхностях, по значениям которых рассчитывают искомые теплофизические характеристики,о т - личающийся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения влияния влагообмена, осуществляют несимметричный нагрев образца, разместив на одной из его сторон дополнительную пластину с термическим сопротивлением (5/. л)пл (0,15 - 0,30)() , изменяют температуру в процессе нагрева со скоростью и (0,24-0,45) q /(cph), а теплофизические характеристики рассчитывают по следующим формулам:

Л h(2 ut/(q, - q,) - RS)cp((q, + q)/U - Pf)-h a h(2iV(raJ-4K(S-MO/ J--Ps)b

при его среднеинтегральной температуре

t . (t, + t2)/2 - -ut(q, + q2)/(6(q, - q J), гдв Д - коэффициент теплопроводноти;

с - массовая теплоемкость; р - плотность;

h

q и q

м -1 ut

а - коэффициент температуропроводности;толщина образца; плотность теплового потока через поверхности образца; перепад температур по толщине образца; температуры поверхностей образца;

и - скорость изменения температуры;

R - балЛастное термическое сопротивление;

РК балластная теплоемкость.

Изобретение относится к тепло- физическим измерениям и контролю свойств влажных материалов во всех отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повьшение точности за счет исключения влияния влагообмена. Способ определения теплофизических характеристик влажных материалов заключается в двухстороннем нагреве образца в виде плоского слоя с постоянной скоростью и измерении температур и плотностей теплового потока на его поверхностях. На одной стороне образца устанавливают дополнительную пластину с термическим сопротивлением (8/)„л 0,25 (h/ A)o6p. Tek- пературу в процессе нагрева изменяют со скоростью и 0,45 q /Cph. Поддерживают перепад температуры на образце неизменным в течение опыта и по результатам опыта определяют тепло- физические характеристики образца. Способ позволяет повысить точность измерения теплофизических характеристик образца. с (Л DO эо 00 X 4