СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛА Советский патент 1973 года по МПК G01N25/00 

1

Изобретение относится к области определения коэффициентов теплолровод,ыости и теплоемкости строительных материалов, горных пород в естественных условиях, металлов и сплавов без нарушения структуры.

Способ основан .на закономерностях темнературного поля прл -импульсном нагреве исследуемого материала поверхностным источником постоянной мощности.

Известен способ определения теплофизических характеристик материала путем введения теплового импульса, .замера темпёратлры в точке на заданном расстоянии от источника нагрева и последующей математической обработки результатов замеров.

Цель изобретения - сокращение времени определения и сохранение целостности структуры мaтepиaлa.

Это достигается тем, что введение- теплового импульса и замер температуры осуществляют на теплоизолированной ттоверхности материала.

На поверхность материала помещают источник нагрева и термонары. Поверхность материала на этом участке теплоизолируют. В источник нагрева мгновенно либо импульсно подается известное количество тепла. По замеренным в опыте величинам максимального приращения температуры в (фиксированной на поверхности материала точке .и времени

возникновения этой максимальной темтгературы определяются теплофизнческие характе,ристики по расчетным фор|Мулам, .полученным из следующего фундаментального решения для мгновенного единичного источника мощностью q

2q , I г-

- AwtJ

(1)

Т

(У 1атЛ

Т - температура, ° С;

0

пде: а - коэффициент температуропроводности, t - время, час;

г - расстояние от источника нагрева до точки измерения температуры, лг;

п I. 2. 3 - для одномерного, двумерноного и трехмерного теплового потока соответственно.

20

На основе зависимости (1) расчетные формулы могут быть получены для источников нагрева любой геометрической конфигурации (точечного, линейного, плоского, сферического и т. д.).

25

При линейном источнике нагрева в виде нити длиной LO, нагреваемой электрическим током, мажно воспользоваться разрабогка-мн в части определения функций и faВ данном методе расчетные формулы

30 имеют вид

0,8бГо

tf..,; .а jL-Q iAtjua

е: Wo - мощность, ет;

LQ - длина нити нагрева, м; - максимальная избыточная температура, ° С;

Го - расстояние от линейного источника до точки измерения температуры, .и;

0 - длительность импульса;

f., fa - безразмерные коэффициенты,

определяемые в зависимости от

соотношения по грзфикам,

:приведенным в указанной

статье Е. Е. Вишневского; - время возникновения телшературного максимума;

-коэффициент теплопроводности, ккал1м час рад;

-коэффициент температуропроводности, .

Предмет изобретения

Способ определения теплофизических характеристик материала путем введения теплового импульса, замера температуры в точке на заданном расстоянии от источника нагрева и последуюшей математической обработки результатов за меров, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени определения и сохранения целостности структуры материала, введение теплового импульса и замер температуры осуществляют на теплоизолированной поверхности материала.