RU2594388C2 - Способ определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных покрытий - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области исследования и анализа теплофизических свойств материалов и может быть использовано при определении коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных покрытий. Предложенный способ определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных покрытий заключается в использовании приборов Elcometer 319 и PosiTektor DPM для измерения температуры на поверхности покрытия. На источник тепла устанавливается металлическая пластина с нанесенной жидкой керамической теплоизоляцией. Пластина закрывает всю площадь нагревательного элемента, чтобы свести к минимуму влияние конвективных потоков от нагретой поверхности плиты. Нагрев производится ступенчато с интервалами времени для релаксации температуры с постепенным повышением температуры. Измерения проводятся прибором Elcometer 319 или PosiTektor DPM через 3 часа после включения источника тепла. После чего производится замер температуры на поверхности жидкой теплоизоляции, а также температуры источника тепла и окружающей среды. Расчет коэффициента теплопроводности производится по формуле:

где δ - толщина жидкой теплоизоляции;

α_н - коэффициент теплоотдачи с поверхности;

t_п - температура на поверхности теплоизоляции;

t_о - температура окружающего воздуха;

t_п - температура источника тепла.

Технический результат - повышение точности измерения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных покрытий.

Description

Изобретение относится к области исследования и анализа теплофизических свойств материалов и может быть использовано при определении коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных покрытий.

Известный способ определения коэффициента теплопроводности сверхтонких жидких теплоизоляционных покрытий заключается в использовании многослойной плоскопараллельной стенки, состоящей из двух слоев материала, установленных на источник тепла, измерении температуры источника тепла t_т, температур между двумя слоями материала t и наружной поверхности t_н, в определении λ_u по расчетной формуле. Температуру неизолированной наружной поверхности верхнего слоя t_н вычисляют как разность удвоенной температуры между слоями материала и температуры источника тепла по равенству: t_н=2t-t_т, затем закрепляют на наружной поверхности верхнего слоя материала тонкую металлическую пластину с нанесенным на нее сверхтонким жидким теплоизоляционным покрытием, измеряют температуру в контактной поверхности верхнего слоя материала и металлической пластины с теплоизоляцией t_u и определяют коэффициент теплопроводности сверхтонкого жидкого теплоизоляционного покрытия λ_u по формуле:

где λ_u - коэффициент теплопроводности сверхтонкого теплоизоляционного покрытия,

δ_u - толщина сверхтонкого теплоизоляционного покрытия,

δ - толщина слоя материала,

λ - коэффициент теплопроводности материала,

t_н - температура неизолированной наружной поверхности верхнего слоя,

t_u - температура в контактной поверхности верхнего слоя материала и металлической пластины с теплоизоляцией (RU 2478936, опубл. 10.04.2013).

Недостатком данного способа, принятого за прототип, является то, что на наружную поверхность верхнего слоя теплоизоляционного покрытия закрепляют тонкую металлическую пластину, что в свою очередь ухудшает теплоизоляционные свойства материала. Это происходит из-за принципа действия жидких теплоизоляционных покрытий - низкая теплоотдача с поверхности, которая в свою очередь в большой степени зависит от того, с каким материалом соприкасается поверхность. По той же причине не корректно применение стандартных контактных приборов для измерения температуры, которые основаны на измерении температуры с помощью термопары.

Задачей заявляемого изобретения является получение наиболее точного коэффициента теплопроводности, это достигается тем, что, в отличие от известного технического решения, учитываются свойства жидких теплоизоляционных покрытий.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Способ определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных покрытий, включающий использование приборов Elcometer 319 и PosiTektor DPM для измерения температуры на поверхности покрытия, согласно которому на источник тепла устанавливают металлическую пластину с нанесенной жидкой керамической теплоизоляцией, причем пластина закрывает всю площадь нагревательного элемента, чтобы свести к минимуму влияние конвективных потоков от нагретой поверхности пластины, осуществляют ступенчатый нагрев с интервалами времени для релаксации температуры с постепенным повышением температуры, измеряют прибором Elcometer 319 или PosiTektor DPM через 3 часа после включения источника тепла температуру на поверхности жидкой теплоизоляции, измеряют температуру источника тепла и окружающей среды, а расчет коэффициента теплопроводности производят по формуле:

где δ - толщина жидкой теплоизоляции;

α_н - коэффициент теплоотдачи с поверхности;

t_п - температура на поверхности теплоизоляции;

t_о - температура окружающего воздуха;

t_п - температура источника тепла.

Технический результат - метод позволяет наиболее точно измерять коэффициент теплопроводности жидких теплоизоляционных покрытий, способ является простым и доступным.

Claims (1)

1. Способ определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных покрытий, включающий использование приборов Elcometer 319 и PosiTektor DPM для измерения температуры на поверхности покрытия, согласно которому на источник тепла устанавливают металлическую пластину с нанесенной жидкой керамической теплоизоляцией, причем пластина закрывает всю площадь нагревательного элемента, чтобы свести к минимуму влияние конвективных потоков от нагретой поверхности пластины, осуществляют ступенчатый нагрев с интервалами времени для релаксации температуры с постепенным повышением температуры, измеряют прибором Elcometer 319 или PosiTektor DPM через 3 часа после включения источника тепла температуру на поверхности жидкой теплоизоляции, измеряют температуру источника тепла и окружающей среды, а расчет коэффициента теплопроводности производят по формуле:
   

   

   
   где δ - толщина жидкой теплоизоляции;
   α_н - коэффициент теплоотдачи с поверхности;
   t_п - температура на поверхности теплоизоляции;
   t_о - температура окружающего воздуха;
   t_п - температура источника тепла.