Способ определения теплофизических коэффициентов Советский патент 1962 года по МПК G01N25/18 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ

Заявлено 20 марта 196 г. за 722479/23 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Оиубликовано в «Бюллетене изобретений .Yg 14 за 1962 г.

Способ определения теплофизических коэффициентов путем создания радиальных температурных волн в цилиндрическом образце, изменяющихся по гармоническому закону, известен. Однако этот способ позволяет определять только коэффициент температуропроводности материала, а необходимые для тепловых расчетов теплофизические коэффициенты материала (коэффициент теплопроводности и удельная или объемная теплопроводность) должны определяться другими способами на других установках.

Предлагаемый способ определения теплофизических коэффициентов отличается от известных тем, что сначала измеряют амплитуды колебаний температур окружающей среды и двух точек образца, а затем производят вычисления известным способом, благодаря чему точность определения повышается.

При осуществлении способа испытуемый цилиндрический образец помещается в печь, температура которой изменяется по гapмoничecкo Iy закону и эти изменения путем конвенции передаются поверхности образца. На оси образца, на некотором расстоянии от оси в образце и в среде, окружающей образец, между образцом и стенкой печи измеряется температура, например, с помощью термопар.

Коэффициент температуропроводности материала образца определяется по отношению амплитуд колебания температуры или по разности фаз этих колебаний в двух точках образца (на оси и на некотором расстоянии от оси).

Коэффициент теплопроводности материала образца определяется по зависимости, существующей между отношением амплитуд колебаний температур в среде, окружающей образец, и в некоторой точке обКОЭФФИЦИЕНТОВ

№ 148931- 2 разца, например, на оси образца, и критерием Био, равным коэффициенту теплоотдачи, деленному на коэффициент тенлопроводности и умноженному на радиус образца.

Критерий Био определяется по отношению амплитуд колебаний температуры среды и какой-либо точки образца, например, на оси образца, из заранее рассчитанной зависимости.. Необходимый для вычисления коэффициента тенлопроводности материала испытуемого образца коэффициент теплоотдачи определяется из аналогичного оныта с эталонным образцом, коэффициент теплопроводности материала которого известен, а раз.меры и характер поверхности такие же, как и у испытуемого образца.

Объемная теплоемкость материала образца онределяется по соотношению между коэффициентом температуропроводности, коэффициентом теплопроводности и объемной теплоемкостью.

Кроме того, может быть применен прием предлагаемого способа, позволяюший определять коэффициент теплопроводности по результатам тех же измерений с испытуемым образцом, которые необходимы для определения коэффициента температуропроводности. Прием этот заключается в том, что амплитуда колебаний температуры среды и определенный с помощью эталонного образца коэффициент теплоотдачи для образцов определенного размера определяется для опыта с испытуемым образцом, т. е. заранее составляются зависимости амплитуды колебаний температуры среды и коэффициента теплоотдачи от различных условий работы устройства, в котором производятся измерения. При этом для определения коэффициента теплопроводности необходимо измерить только лишь амплитуду колебания температуры в какой-либо точке образца, например на оси, и, следовательно, для определения коэффициента температур-опроводности не делать в процессе опыта с образцом испытуемого материала дополнительных измерений по сравнению с теми, которые проводятся при определении коэффициента температуропроводности.

Предмет изобретения

Способ определения теплофизических коэффициентов с помошью радиальных температурных волн в цилиндрическом образце, создаваемых внешней средой, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности определения, измеряют амплитуды колебаний температур окружающей среды и двух точек образца, а затем производят вычисления известным способом.