RU1828545C - Method of determination of fusion characteristics - Google Patents

Method of determination of fusion characteristics

Info

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
Application number
SU914924068A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Константинович Занцев
Владимир Иванович Гусев
Original Assignee
В.К.Занцев и В.И.Гусев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by В.К.Занцев и В.И.Гусев filed Critical В.К.Занцев и В.И.Гусев
Priority to SU914924068A priority Critical patent/RU1828545C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1828545C publication Critical patent/RU1828545C/en

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)

5 Формула изобретени 5 Claims Способ определени  характеристик расплава, заключающийс  в том. что в контролируемую зону расплава ввод т тепло- воспринимающие элементы с термодатчиками, измер ют температуруA method for determining melt characteristics is as follows. that heat-sensing elements with temperature sensors are introduced into the controlled melt zone, the temperature is measured расплава и суд т по ней о характеристиках расплава, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, расширени  диапазона использовани  и функциональных возможностей способа в области неста- ционарных процессов за счет комплексного одновременного определени  температуры расплава Тр(т), коэффициентов теплоотдачи о(Т) от расплава к тепловоспринимающим элементам и интенсивности тепловыделе- ний Aq(t) от взаимодействи  тепловоспри- нимающих элементов с расплавом, в контролируемую зону ввод т три тепловос- принимающих элемента с теллофизически- ми характеристиками материалов, из которых они изготовлены, удовлетвор ющими соотношениюof the melt and judges on it about the characteristics of the melt, characterized in that, in order to increase accuracy, expand the range of use and functionality of the method in the field of non-stationary processes due to the complex simultaneous determination of the temperature of the melt Tp (t), heat transfer coefficients a (T ) from the melt to the heat-receiving elements and the intensity of heat release Aq (t) from the interaction of the heat-receiving elements with the melt, three heat-receiving elements from the telophysis are introduced into the controlled zone the physical characteristics of the materials from which they are made, satisfying the ratio ai ан-i.ai en-i. где ai - коэффициент температуропроводности 1-го элемента, измер ют температуры тепловоспринима- ющих поверхностей элементов и температуры не менее чем в двух точках по ходу теплового потока через тепловослринимаю- щие элементы, по результатам температур- ных измерений определ ют локальныеwhere ai is the thermal diffusivity of the 1st element, the temperatures of the heat-absorbing surfaces of the elements and the temperatures are measured at least at two points along the heat flux through the heat-absorbing elements, local temperature is determined by the results of temperature measurements 2 4 И 32 4 And 3 тепловые потоки qi( т), отводимые по тепло- воспринимающим элементам, определ ют коэффициенты теплоотдачи о(Т) от расплава к тепловоспринимающим элементам, температуру расплава Тр(т) и интенсивность тепловыделений Aq(t) от взаимодействи  тепловоспринимающих элементов с расплавом по формуламthe heat fluxes qi (t) removed by heat-absorbing elements determine the heat transfer coefficients o (T) from the melt to the heat-receiving elements, the melt temperature Tp (t) and the heat release rate Aq (t) from the interaction of the heat-receiving elements with the melt according to the formulas п-1 $&Ј$1 n-1 $ & Ј $ 1 w-T a i;g:qT;:;{g.-.w-T a i; g: qT;:; {g.-. Aq(r))Aq (r)) (TM(r)-Ti{r)j.(TM (r) -Ti (r) j. где Ты( т), Ti( т), Ti+i( z) и ды( т), qi( г), qi-n( т) - температуры и тепловые потоки тепловоспринимающих поверхностей тепловоспринимающих элементов;where Th (t), Ti (t), Ti + i (z) and dy (t), qi (g), qi-n (t) are the temperatures and heat fluxes of the heat-receiving surfaces of the heat-receiving elements; F - площадь тепловоспринимающей поверхности , и суд т по ним о характеристиках расплава.F is the heat-absorbing surface area, and the melt characteristics are judged by them.
SU914924068A 1991-02-22 1991-02-22 Method of determination of fusion characteristics RU1828545C (en)

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)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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