RU1828545C - Method of determination of fusion characteristics - Google Patents
Method of determination of fusion characteristicsInfo
- Publication number
- RU1828545C RU1828545C SU914924068A SU4924068A RU1828545C RU 1828545 C RU1828545 C RU 1828545C SU 914924068 A SU914924068 A SU 914924068A SU 4924068 A SU4924068 A SU 4924068A RU 1828545 C RU1828545 C RU 1828545C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- melt
- elements
- temperature
- receiving elements
- Prior art date
Links
Abstract
Сущность изобретени : в контролируемую зону расплава ввод т три тепловоспри- иимающих элемента с теплофизическими характеристиками материалов, из которых они изготовлены, удовлетвор ющими соотношению ai ан-1, где ai - коэффициент температуропроводности 1-го элемента. С помощью термодатчиков измер ют температуры тепловоспринимающих поверхностей элементов и температуры не менее, чем в двух точках по ходу теплового потока q через тепловоспринимающие элементы. Путем совместной обработки температурных измерений определ ют температуру расплава, коэффициент теплоотдачи от расплава к тепловоспринимающим элементам и интенсивности тепловыделений в зоне расплава. Дл обеспечени одномерного теплового потока через тепловоспринимающие элементы они окружены теплоизол цией.SUMMARY OF THE INVENTION: Three heat-absorbing elements with the thermophysical characteristics of the materials from which they are made, satisfying the ratio ai an-1, where ai is the thermal diffusivity of the 1st element, are introduced into the controlled melt zone. Using temperature sensors, the temperatures of the heat-absorbing surfaces of the elements and the temperatures are measured at least at two points along the heat flux q through the heat-receiving elements. By jointly processing the temperature measurements, the melt temperature, the heat transfer coefficient from the melt to the heat-receiving elements, and the heat release intensity in the melt zone are determined. In order to provide a one-dimensional heat flux through the heat-absorbing elements, they are surrounded by thermal insulation.
Description
№No.
СWITH
Изобретение относитс к физико-химическому анализу материалов, в частности к способам исследовани материалов с помощью тепловых средств.The invention relates to physicochemical analysis of materials, in particular to methods for studying materials using thermal means.
Цепью изобретени вл етс повышение точности, расширение диапазона использовани и функциональных возможностей способа в область нестационарных процессов за счет комплексного одновременного определени температуры расплава Тр(т), коэффициентов теплоотдачи о(Т) от расплава к тепловоспринимзющим элементам и интенсивности тепловыделений A q( г) от взаимодействи тепловоспринимающих элементов с расплавом.The chain of the invention is to increase the accuracy, expand the range of application and functionality of the method in the field of non-stationary processes due to the complex simultaneous determination of the temperature of the melt T (t), heat transfer coefficients o (T) from the melt to heat-absorbing elements and the intensity of heat release A q (g) from the interaction of heat-receiving elements with the melt.
На чертеже приведена теплова схема устройства дл реализации предложенного способа.The drawing shows a thermal diagram of a device for implementing the proposed method.
Показано введение в контролируемую локальную зону 1 расплава тепловоспринимающих элементов 2, 3, 4. Дл измерени температур по ходу теплового потока (q) в тепловоспринимающих элементах 2, 3, 4 они оснащены термодатчиками 5. С целью создани одномерного теплового потока через тепловоспринимающие элементы 2,3, 4 они помещены в теплозащитный материал 6 с низким коэффициентом теплопроводности (например, керамика).The introduction of the melt of heat-receiving elements 2, 3, 4 into the controlled local zone 1 is shown. To measure temperatures along the heat flux (q) in heat-receiving elements 2, 3, 4, they are equipped with temperature sensors 5. In order to create a one-dimensional heat flow through heat-receiving elements 2, 3, 4, they are placed in a heat-shielding material 6 with a low coefficient of thermal conductivity (for example, ceramics).
Способ включает следующие операции. В контролируемую зону 1 расплава ввод т три тепловоспринимающих элементах 2, 3, 4 с теплофизическими характеристиками материалов, из которых они изготовлены, удовлетвор ющими соотношениюThe method includes the following operations. In the controlled zone 1 of the melt, three heat-sensing elements 2, 3, 4 are introduced with the thermophysical characteristics of the materials from which they are made, satisfying the ratio
а ai-и.(1)ai-i. (1)
В реализованном примере использовались тепловоспринимающие элементы из различных сортов керамики, в процессе изсоIn the implemented example, heat-absorbing elements from various grades of ceramics were used, in the process of
N3 00 СЛN3 00 SL
ЈьЈь
СЛSL
соwith
готовлени которых устанавливались термодатчики 5.the preparation of which thermal sensors 5 were installed.
Тепловой поток от расплава 1 передаетс тепловоспринимающим элементам 2, 3,4 и далее путем теплопроводности проходит по ним. В результате того, чтотеплофизиче- ские характеристики материалов, из которых изготовлены тепловоспринимающие элементы 2, 3, 4 различны, будут различны и плотности тепловых потоков qi, отводимых по таким элементам. Из-за различи тепловых потоков температуры Т| наружных поверхностей тепловоспринимающих элементов 2, 3, 4 будут также различны.The heat flux from the melt 1 is transferred to the heat-receiving elements 2, 3,4 and then passes through them through heat conduction. As a result of the fact that the thermal characteristics of the materials from which the heat-receiving elements 2, 3, 4 are made are different, the densities of heat fluxes qi diverted from such elements will also be different. Due to the difference in heat fluxes, the temperature T | the outer surfaces of the heat-receiving elements 2, 3, 4 will also be different.
В этом случае можно записать замкнутую , хорошо обусловленную систему уравнений процесса теплообмена наружной поверхности тепловоспринимающих элементовIn this case, we can write a closed, well-conditioned system of equations for the heat transfer process of the outer surface of heat-receiving elements
qi(r) «СПРП-рй-ТО + Дчф, 1 1,2,3.(2)qi (r) “SPRP-ry-TO + Dchf, 1 1,2,3. (2)
Эта система уравнений представл ет собой систему трех уравнений с трем неизвестными а (Т), Тр(г), Д q(r).This system of equations is a system of three equations with three unknowns a (T), Tp (r), D q (r).
Реша систему уравнений (2) относительно неизвестных а (Т), Тр( т), Л q( т), можно получитьSolving the system of equations (2) with respect to the unknown a (T), Tp (t), A q (t), we can obtain
Q.m-llq c + т «О- тГф-тнмСт)1 (J)Q.m-llq c + t "O- tGf-tnmSt) 1 (J)
T -T ;;g:;:;g.. (г)-Ф(т)T -T ;; g:;:; g .. (g) -F (t)
(TM(r)-Ti(r)).(TM (r) -Ti (r)).
После погружени тепловоспринимающих элементов 2, 3, 4 в контролируемую зону расплава измер ют температуры Ti элементов 2, 3, 4 и температуры не менее, чем в двух точках по ходу теплового потока q через тепловоспринимающие элементы 2,3.4.After immersing the heat-receiving elements 2, 3, 4 in the controlled melt zone, the temperatures Ti of the elements 2, 3, 4 and temperatures are measured at least at two points along the heat flux q through the heat-receiving elements 2,3.4.
По результатам температурных измерений вычисл ют тепловые потоки qi (r), отводимые по теплоотвод щим элементам, из решени обратной задачи теплопроводности , постановка которой дл рассмотренного случа имеет видAccording to the results of temperature measurements, the heat flux qi (r) extracted from the heat-removing elements is calculated from the solution of the inverse heat conduction problem, the formulation of which for the case considered has the form
a,c,,Th dti(x.r)-J-aгтл3t (x-r)a, c ,, Th dti (x.r) -J-agtl3t (x-r)
qiCi(ri) эг - xlM OaxqiCi (ri) eg - xlM Oax
Xi Ј a, bt, r € (0,Xi Ј a, bt, r € (0,
Ti(X,0)-fi(X),Xe{a,Ti (X, 0) -fi (X), Xe {a,
Ti(Xj, r) f I,J(T}, r€ (0, Ti (Xj, r) f I, J (T}, r € (0,
(.)4СТ,(.) 4CT,
где q, C(T). А (Г) - плотность, теплоемкость и коэффициент теплопроводности материала тепловоспринимающего элемента;where q, C (T). A (G) - density, heat capacity and thermal conductivity of the material of the heat-receiving element;
Т - температура; т - врем ;T is the temperature; t is time;
X - координата длины теплоотвод щего элемента;X is the coordinate of the length of the heat sink element;
Xj - координата точки измерени температуры;Xj is the coordinate of the temperature measuring point;
I 1, 2, 3 - количество тепловоспринимающих элементов;I 1, 2, 3 - the number of heat-absorbing elements;
j 1k - количество точек измерени j 1k is the number of measurement points
0 температуры.0 temperature.
После чего с помощью зависимостей (3)-(5) определ ют искомые параметры.Then, using the dependences (3) - (5), the desired parameters are determined.
Таким образом путем совместной обработки температурных измерений проводит5 с комплексное одновременное определение коэффициентов теплоотвода от расплава к тепловоспринимающим элементам , температуры расплава и интенсивности тепловыделений от взаимодействи Thus, by jointly processing the temperature measurements, it5 conducts a comprehensive simultaneous determination of the heat transfer coefficients from the melt to the heat-receiving elements, the melt temperature, and the intensity of heat release from the interaction
0 тепловоспринимающих элементов с расплавом , что позвол ет исключить погрешность, присущую известному способу (например , изменение температуры на границе раздела поверхность тепловоспринимающего0 heat-receiving elements with a melt, which eliminates the error inherent in the known method (for example, a change in temperature at the interface the surface of the heat-receiving
5 элемента - расплав) и повысить точность способа. Погрешность получаемых в этом случае результатов до уровн погрешности непосредственных измерений температуры .5 elements - melt) and increase the accuracy of the method. The error of the results obtained in this case is up to the error level of direct temperature measurements.
0 Одновременно становитс возможным проводить измерени независимо от степени нестационарности исследуемого процесса , что расшир ет диапазон использовани способа,0 At the same time, it becomes possible to carry out measurements regardless of the degree of non-stationarity of the investigated process, which extends the range of use of the method,
5 Кроме этого, за счет комплексного одновременного определени нар ду с температурой расплава параметров, определ ющих процесс теплового взаимодействи в контролируемой зоне расшир ютс функцио0 нальные возможности способа по идентификации исследуемого процесса.5 In addition, due to the complex simultaneous determination along with the melt temperature of the parameters determining the process of thermal interaction in the controlled zone, the functional capabilities of the method for identifying the process under study are expanded.
Таким образом, повышаетс точность, расшир етс диапазон использовани и функциональные возможности способа.Thus, the accuracy is improved, the range of use and functionality of the method is expanded.
5 Предполагаемый экономический эффект от предложенного способа, позвол ющего с высокой степенью точности проводить комплексный оперативный контроль характеристик расплава, выражаетс в5 The estimated economic effect of the proposed method, allowing with a high degree of accuracy to carry out integrated operational control of the characteristics of the melt, is expressed in
0 сокращении затрат производства, св занных с получением и использованием расплавов , повышении качества получаемой продукции, процентном снижении бракованной продукции.0 reducing production costs associated with the production and use of melts, improving the quality of the products, and a percentage reduction in defective products.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914924068A RU1828545C (en) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | Method of determination of fusion characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914924068A RU1828545C (en) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | Method of determination of fusion characteristics |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1828545C true RU1828545C (en) | 1993-07-15 |
Family
ID=21567838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914924068A RU1828545C (en) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | Method of determination of fusion characteristics |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1828545C (en) |
-
1991
- 1991-02-22 RU SU914924068A patent/RU1828545C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 357509,кл. G 01 N 25/30.1972. Авторское свидетельство СССР № 444098, кл. G 01 N 25/30, 1974. Авторское свидетельство СССР № 331298, кл. G 01 N 25/30, 1972. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mraw | Mathematical treatment of heat flow in differential scanning calorimetry and differential thermal analysis instruments | |
Freiwald et al. | Accuracy of model predictions and reliability of experimental data for heat transfer in packed beds | |
CA2025629A1 (en) | Device for determining phase transitions using a sample of molten metal | |
Gao et al. | A simplified model of heat generation during the uniaxial tensile test | |
Jirsak et al. | Comparing dynamic and static methods for measuring thermal conductive properties of textiles | |
RU1828545C (en) | Method of determination of fusion characteristics | |
US2603089A (en) | Apparatus for measuring the rate of flow of particulate solids through vessels | |
Brown et al. | Guarded hot box procedure for determining the dynamic response of full-scale wall specimens- Part I. | |
Sparkman | Chill measurement by thermal analysis | |
RU2178166C2 (en) | Method of complex determination of thermal and physical characteristics of solid and dispersive materials | |
RU2003085C1 (en) | Method of performing thermal measurements on article structural components | |
SU1100549A2 (en) | Method of determination of material thermal physical properties | |
RU2059960C1 (en) | Heat pipe quality control method | |
Billington | The thermal diffusivity of some poor conductors | |
Hammetter | Thermophysical Properties | |
JPS53106085A (en) | Ultrasonic inspecting method of hot steel materials | |
SU1061017A1 (en) | Material thermal diffusivity determination method | |
SU569923A1 (en) | Method of thermal analysis of material | |
Lenoir et al. | AUTOMATED MEASUREMENT OF THE THERMAL CONDUCTIVITY OF REFRACTORY PRODUCTS BY THE SINUSOIDAL METHOD | |
SU1610415A1 (en) | Method of determining differences of heat capacities of tested specimen and standard | |
Droney et al. | Ultrasonic sensors to measure internal temperature distribution | |
RU2093819C1 (en) | Method of nondestructive test of material heat conduction | |
IIDA et al. | Measurement of Thermophysical Properties of Solids by Arbitrary Heating: 2nd report, Simultaneous Measurement of Thermal Conductivity and Thermal Diffusivity of Flat Plate Specimen | |
Longa | General Theoretical Background of the Differential Analysis of Casting Cooling Curves | |
Abraitis et al. | A study of heat conduction in structural ceramic materials. Part V. Thermal conductivity of ceramics based on MgO |