RU116641U1 - Устройство для определения теплопроводности деформируемых материалов - Google Patents
Устройство для определения теплопроводности деформируемых материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU116641U1 RU116641U1 RU2012103399/28U RU2012103399U RU116641U1 RU 116641 U1 RU116641 U1 RU 116641U1 RU 2012103399/28 U RU2012103399/28 U RU 2012103399/28U RU 2012103399 U RU2012103399 U RU 2012103399U RU 116641 U1 RU116641 U1 RU 116641U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heater
- refrigerator
- thermal conductivity
- limiters
- determining
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
1. Устройство для определения теплопроводности деформируемых материалов, включающее корпус с расположенным внутри него нагревателем, холодильником, между которыми расположен исследуемый плоский образец, датчики измерения температуры и теплового потока, установленные на торцевых поверхностях холодильника и нагревателя, контактирующих с исследуемым образцом, отличающееся тем, что на нагревателе перпендикулярно его торцевой поверхности закреплены ограничители, при этом высота ограничителей меньше толщины исследуемого образца. ! 2. Устройство для определения теплопроводности деформируемых материалов по п.1, отличающееся тем, что ограничители выполнены из материала с низким коэффициентом теплопроводности, например из кварцевого стекла.
Description
Полезная модель относится к области теплофизических исследований и может быть использована для определения теплопроводности теплоизоляционных материалов.
Известно устройство для определения теплопроводности материалов, включающее исследуемый образец, нагреватель для разогрева образца и измерители температуры (см. В.А.Осипова. Экспериментальное исследование процессов теплообмена, Москва, изд. «Энергия», 1969 г., стр.194). Недостатком данного устройства сложность определения искомой характеристики (теплопроводности) из-за нестационарного метода.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство для определения теплопроводности деформируемых материалов, включающее корпус, с расположенными внутри него нагревателем, холодильником, между которыми расположен исследуемый плоский образец и датчики измерения температуры и теплового потока, установленные на торцевых поверхностях холодильника и нагревателя, контактирующих с исследуемым образцом (см. В.А.Осипова. Экспериментальное исследование процессов теплообмена, Москва, изд. «Энергия», 1969 г., стр.41). Недостатком указанного устройства является низкая точность определения теплопроводности деформируемых материалов из-за недостаточной точности определения толщины исследуемого образца, величина которой входит в расчет коэффициента теплопроводности материала. Дело в том, что при прижатии холодильника к исследуемому образцу происходит его деформация и начинает меняться структура материала. Становится не ясным, теплопроводность какого материала определяется. Если холодильник не прижимать к образцу, в этом случае на границе между холодильником и нагревателем образуется воздушный зазор, который существенно снижает точность определения теплопроводности из-за высокого термического сопротивления этого зазора.
Целью предлагаемого технического решения является повышение точности определения теплопроводности деформируемых материалов.
Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для определения теплопроводности деформируемых материалов, включающем корпус с расположенным внутри него нагревателем, холодильником, между которыми расположен исследуемый плоский образец, датчики измерения температуры и теплового потока, установленные на торцевых поверхностях холодильника и нагревателя, контактирующие с исследуемым образцом, на нагревателе перпендикулярно его торцевой поверхности закреплены ограничители, при этом высота ограничителей меньше толщины исследуемого образца. Ограничители могут быть выполнены из материала с низким коэффициентом теплопроводности, например, из кварцевого стекла.
Введение в устройство ограничителей позволяет решить сразу две проблемы: исключить излишнею деформацию исследуемого образца и ликвидировать воздушные зазоры на границе между исследуемым образцом с одной стороны и холодильником и нагревателем с другой стороны. При создании нагрузки на холодильник последний прижимается к исследуемому образцу и начинает его слегка деформировать, исключая воздушные зазоры на плоских поверхностях исследуемого образца. После чего холодильник упирается в ограничители и не меняет структуры материала образца. Для исключения перетекания тепла от нагревателя к холодильнику ограничители надо выполнять из материала с низким коэффициентом теплопроводности. В качестве такого материала можно использовать кварцевое стекло. Кроме низкого коэффициента теплопроводности этот материал обладает еще одним хорошим свойством: практически нулевым коэффициентом линейного термического расширения. Это позволяет сохранить неизменными размеры ограничителей при их нагреве. Количество ограничителей не имеет существенного значения. Минимальное число ограничителей - три. При дальнейшем их увеличении возникают повышенные требования к точности их изготовления и установки.
На фигуре представлено заявляемое устройство со следующими обозначениями:
1 - корпус;
2 - электрический нагреватель;
3 - холодильник;
4 - нагреватель;
5 - датчики температуры и теплового потока;
6 - грузы;
7 - патрубки для подвода охлаждающей жидкости;
8 - ограничители.
Заявляемое устройство для определения теплопроводности деформируемых материалов включает корпус 1, выполненный из теплоизоляционного материала. Внутри корпуса 1 расположен нагреватель 2 и холодильник 3. Между ними размещен плоский исследуемый образец 4. Датчики измерения температуры и теплового потока 5 установлены на торцевых поверхностях нагревателя 2 и холодильника 3. На холодильнике размещены грузы 6, обеспечивающие усилие прижатия холодильника 3 к исследуемому образцу 4. Подача охлаждающей жидкости в холодильник 3 осуществляется через патрубки 7. На нагревателе 2 перпендикулярно его торцевой поверхности закреплены ограничители 8. Высота ограничителей 8 меньше толщины исследуемого образца 4 на величину
Устройство работает следующим образом. В корпус устройства устанавливаются электрический нагреватель 2 с ограничителями 8, исследуемый образец 4 и холодильник 3. Датчики температуры и теплового потока 5 уже входят в состав нагревателя 2 и холодильника 3. Затем на холодильник 3 начинают накладывать грузы 6 до тех пор, пока холодильник 3 не упрется в ограничители 8. Учитывая, что высота ограничителей 8 меньше толщины исследуемого образца 4, последний слегка деформируется и тем самым ликвидируются воздушные зазоры между исследуемым образцом 4 и холодильником 3, а также нагревателем 2. При этом структура материала исследуемого образца из-за незначительного зазора Δ не меняется. Затем на нагреватель 2 подается напряжение U для создания заданной температуры, а по патрубкам 7 в холодильник 3 подается охлаждающая жидкость. В процессе испытания замеряется температура на поверхности нагревателя 2 Тн и на поверхности холодильника 3 Тх, а также тепловой поток q, проходящий от нагревателя к холодильнику. Сама величина теплопроводности после установления стационарного режима нагрева определяется по формуле:
где: λ - теплопроводность исследуемого образца;
δ - толщина исследуемого образца;
q - тепловой поток от нагревателя;
(Тн-Тx) - перепад температуры по толщине исследуемого образца.
Введение в конструкцию устройства ограничителей позволяет существенно повысить точность определения теплопроводности деформируемых материалов: резин, пенопластов, волокнистых теплоизоляторов и ряда других.
Авторами была проведена экспериментальная проверка заявляемого технического решения, показавшая хорошие результаты. В результате достигается повышение точности определения теплопроводности теплоизоляционных материалов на 15-20%.
Claims (2)
1. Устройство для определения теплопроводности деформируемых материалов, включающее корпус с расположенным внутри него нагревателем, холодильником, между которыми расположен исследуемый плоский образец, датчики измерения температуры и теплового потока, установленные на торцевых поверхностях холодильника и нагревателя, контактирующих с исследуемым образцом, отличающееся тем, что на нагревателе перпендикулярно его торцевой поверхности закреплены ограничители, при этом высота ограничителей меньше толщины исследуемого образца.
2. Устройство для определения теплопроводности деформируемых материалов по п.1, отличающееся тем, что ограничители выполнены из материала с низким коэффициентом теплопроводности, например из кварцевого стекла.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012103399/28U RU116641U1 (ru) | 2012-02-02 | 2012-02-02 | Устройство для определения теплопроводности деформируемых материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012103399/28U RU116641U1 (ru) | 2012-02-02 | 2012-02-02 | Устройство для определения теплопроводности деформируемых материалов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU116641U1 true RU116641U1 (ru) | 2012-05-27 |
Family
ID=46232174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012103399/28U RU116641U1 (ru) | 2012-02-02 | 2012-02-02 | Устройство для определения теплопроводности деформируемых материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU116641U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2767468C1 (ru) * | 2021-03-16 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов и устройство для его осуществления |
-
2012
- 2012-02-02 RU RU2012103399/28U patent/RU116641U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2767468C1 (ru) * | 2021-03-16 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов и устройство для его осуществления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kumar et al. | Development of correlations for Nusselt number and friction factor for solar air heater with roughened duct having multi v-shaped with gap rib as artificial roughness | |
| Gill et al. | Investigation on performance enhancement due to staggered piece in a broken arc rib roughened solar air heater duct | |
| Liu et al. | Experimental investigation of high temperature thermal contact resistance between high thermal conductivity C/C material and Inconel 600 | |
| CN204302211U (zh) | 一种模拟空气流动对材料表面传热影响的试验装置 | |
| CN103196949A (zh) | 热阻式热流计校准方法及其实施装置 | |
| Ji et al. | Simulating the effects of anchors on the thermal performance of building insulation systems | |
| CN202735281U (zh) | 导热系数测定仪 | |
| CN103954650B (zh) | 一种固体材料热扩散系数测试方法与系统 | |
| CN105067661A (zh) | 气-液换热器传热系数测定装置 | |
| CN202119758U (zh) | 油浴式衍生反应器 | |
| Roberts et al. | An analytical expression for the instantaneous efficiency of a flat plate solar water heater and the influence of absorber plate absorptance and emittance | |
| Baughn et al. | Heat transfer, temperature, and velocity measurements downstream of an abrupt expansion in a circular tube at a uniform wall temperature | |
| RU116641U1 (ru) | Устройство для определения теплопроводности деформируемых материалов | |
| Lee et al. | Experimental and numerical study of heat transfer downstream of an axisymmetric abrupt expansion and in a cavity of a circular tube | |
| CN105784765B (zh) | 粉体材料隔热效果评价装置及其使用方法 | |
| CN205607902U (zh) | 一种金属保温板块保温性能检测装置 | |
| CN111855737B (zh) | 借助电磁吸力触发的平面风洞换热系数测量方法及系统 | |
| Liu et al. | An improved wall shear stress measurement technique using sandwiched hot-film sensors | |
| Quintino | Experimental analysis of the heat transfer coefficient enhancement for a heated cylinder in cross-flow downstream of a grid flow perturbation | |
| CN204807492U (zh) | 一种气-液换热器传热系数测定装置 | |
| Asdrubali et al. | Comparative analysis of different methods to evaluate the thermal conductivity of homogenous materials | |
| Rupnik et al. | Modelling of a thermal dispersion mass flow meter | |
| RU126837U1 (ru) | Устройство для определения теплопроводности деформируемых материалов | |
| Nada et al. | Free convection from a vertical and inclined semicircular cylinder at different orientations. | |
| CN106680312B (zh) | 一种膜式壁结构锅炉散热损失测试装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120628 |