(54) СПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ ТЕПЛО-И МАССОПЕРЕНОСА
В КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТЫХ И ДИСПЕРСНЫХ
МАТЕРИАЛАХ
3
дуемого материала, или из материала с высокими влагопоглощающими свойствами.
Поставленная цель /шстигается путем непрерывного определения влагосодержания, изменения концентрации влаги в изучаемом материале с помощью измерения электрофизических величин при одновременном определении температуры и ее градиента с помощью размещенных в материале термопар и последующего определения по полученным кривым кинетики процесса теплообменных и маесообменных свойств материала.
На чертеже изображено устройство, с иомош.ью которого осуществляют описываемый способ.
Исследуемый образец 1, собранный из отдельных пластин, вместе с термопарами и пластинами эталонами (на чертеже не показаны) устанавливают на направляющие уголки 2 в пространстве между подвижной 3 и неподвижной - камерами. С помощью винта 5, перемещая подвижную камеру 3 по направляющим 6, образец 1 плотно зажимают между камерами 3,4. Затем его теплоизолируют рамками, прилегание которых к образцу 1 обеспечиваю стяжным устройством 8, установленным на этих рамках.
В процессе исследования в камерах 3,4 создают и поддерживают требуемые температурно- влажностные параметры.
От рубильника9 через автотрансформатор 10 электроэнергию подают к электроприборам.
Для повышения TeNoieparypbi среды в камеpax 3 и 4 размещают электронагреватели 11, подключенные к электросети через стабилизатор напряжения 12.
Регулирование температуры воздуха в камерах 3 и 4 осуществляют контактными термометрами 13, соединенными с блоком 14 автоматов включения электронагревателей 11.
Измерение параметров переноса тепла производят G помощью термопар 15, подключенных к потенциометру 16 через многоточечный переключатель 17.
Охлаждение среды в камере 4 осуществляют путем прогонки охлаждающей смеси через змеевики 18, соединенные с термостатом 19. Равномерное распределение температуры в обеих камерах 3,4 достигают путем перемешивания воздуха осевыми вентиляторами 20, подключенными в электросеть к батарее 21 розеток через вьшрямитель 22.
Влагосодержание исследуемого образца I определяют путем измерения электрофизических величин (емкости, диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь) прибором 23, к которому датчики влажности (на чертеже не показаны) подключают через многоточечный переключатель 24.
Для контроля начальных и конечных результатов измеряемых величин влажность пластин до i начала опыта и после опыта определяют путем взвещи:вания их в малой герметичной кювете (на чертеже не показана) размером 160-160 10 мм.
JTO позволяет предотвратить Hcnapeime влагя из iinacTHH образца в окружающую среду.
В конце опыта после отключения измерительной аппаратуры подвижную камеру 3 отодвигают по направляющим6, освобождают образец, снимают теплоизоляцию, а пластины помещают в малые кюветы для взвешивания, Затем, для установления абсолютно веса образца, необходимого для определения их влагосодержания, исследу мые образцы высушивают в сушильном щкафу 25 при температуре 105°С.
Таким образом, в результате осуществления кo шлeкca операций становится возможным построить кривые кинетики переноса терла и влаги в исследуемом глатериале, установить характер распределения поля текшератур и влагосодержания. определить направленность, плотность и мощность тепловых потоков в материале, а также градиенты температуры и влагос.одержан1 я материала.
Из кривых кинетики процесса можно определить (методом расчета по формулам) потенщ1ал массопереноса, коэффициенты теплопроводности и температуропроводности, удельную массоемкость, коэффициент диффузии влаги и термоградиентный коэффициент.
При реализаш и этого способа можно в течение короткого време1ш определить тепло- и массообменные свойства материалов в одной установке.
Формула изобретения
1. Способ изучения тепло- и массопереноса в капиллярно-пористых и дисперсных материалах, нагфимер в процессе сущки, путем их нагрева и охлаждения при контроле температуры и ее градиента и определенил влагосодержания, отличающийся тем, что, с целью определения комплекс№ х дифференциальных и интегральных характеристик механизма тепло- и массопереноса, нагрев и охлаждение осуществляют при заданных условиях однознашости, а определение влагосодержания ведут одновременно с определением температуры и ее градиента путем замера концентрации влаги и ее изменения в исследуемом материале с помощью измерения электрофизических величин, и затем из кривых кинетики процесса определяют тегшо-и массообменные свойства исследуемого материала, 2. Способу по п. 1, отличающийся тем, что, с целью нахождения „коэффициента диффузии плаш без промежуточного определения текущего влагосодержания, в исследуемый материал помещают эталоны с размещенными в них датчиками электрофизических величин.
3.Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что эталоны выполняют из материала, имеющего физические свойства, аналогичные соответствующим свойствам исследуемого материала.
4.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что згдлоны вьпюлн-яют из материала с высокими злагокоглощающпми свойствами.
/3
J
ш
Iff
/
i
ULJ
