RU2758414C9 - Apparatus for determining complex of thermophysical characteristics of composite materials - Google Patents

Apparatus for determining complex of thermophysical characteristics of composite materials Download PDF

Info

Publication number
RU2758414C9
RU2758414C9 RU2020140785A RU2020140785A RU2758414C9 RU 2758414 C9 RU2758414 C9 RU 2758414C9 RU 2020140785 A RU2020140785 A RU 2020140785A RU 2020140785 A RU2020140785 A RU 2020140785A RU 2758414 C9 RU2758414 C9 RU 2758414C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heating element
sample
heat
cylinder
samples
Prior art date
Application number
RU2020140785A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2758414C1 (en
Inventor
Олег Михайлович Алифанов
Сергей Александрович Будник
Николай Анатольевич Иванов
Борис Михайлович Клименко
Алексей Георгиевич Меднов
Валерий Викторович Самарин
Виктор Николаевич Яроцкий
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)"
Priority to RU2020140785A priority Critical patent/RU2758414C9/en
Publication of RU2758414C1 publication Critical patent/RU2758414C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758414C9 publication Critical patent/RU2758414C9/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

FIELD: measuring.
SUBSTANCE: invention relates to the field of thermophysical studies, determining of the complex of thermophysical characteristics of composite structural and heat engineering materials on semi-cylindrical samples. The apparatus consists of a base, movable and immovable pressure plates of the heating element, a semi-cylindrical heating element with an increased thickness in the areas of attachment of the heating element, electrical insulating plates, tensioning units of the heating element, a semi-cylindrical sample installed on the inner surface of the heating element, a control thermocouple, thermocouples installed on the surface and inside the sample, protective heat-insulating elements with non-stationary heat flow sensors installed therein, thermocouples installed in the heat flow sensors, conductors installed on the heating element, protective heat-insulating elements of the side surfaces of the samples, lower and upper units for suspension of the sample in the apparatus.
EFFECT: possibility of determining and improvement in the accuracy of determining the complex of thermophysical characteristics of the examined materials on semi-cylindrical samples.
5 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к области теплофизических исследований и может быть использовано для определения комплекса теплофизических характеристик композиционных конструкционных и теплотехнических материалов на образцах полуцилиндрической формы, а именно коэффициента теплопроводности и теплоемкости в широком диапазоне температур по результатам единичного эксперимента с использованием методов обратных задач теплообмена [1, 2].The invention relates to the field of thermophysical research and can be used to determine the complex of thermophysical characteristics of composite structural and heat engineering materials on semi-cylindrical samples, namely the coefficient of thermal conductivity and heat capacity in a wide temperature range based on the results of a single experiment using methods of inverse heat transfer problems [1, 2] .

Методы определения теплофизических свойств материалов, основанные на решении коэффициентных обратных задач теплообмена получили широкое распространение [1, 3]. Данные методы имеют ряд преимуществ перед традиционными методами определения теплофизических характеристик, особенно для материалов используемых в широком диапазоне температур (в том числе экстремальных температур), в условиях нестационарного нагрева, при больших скоростях и градиентах изменения температуры, а часто, и при наличии фазовых превращений в материале. Такие условия нагрева характерны для конструкционных, теплоизоляционных и теплозащитных материалов используемых в конструкциях аэрокосмической техники, ядерной энергетики и металлургии.Methods for determining the thermophysical properties of materials based on solving coefficient inverse problems of heat transfer are widely used [1, 3]. These methods have a number of advantages over traditional methods for determining thermophysical characteristics, especially for materials used in a wide temperature range (including extreme temperatures), under conditions of non-stationary heating, at high rates and gradients of temperature change, and often in the presence of phase transformations into material. Such heating conditions are typical for structural, heat-insulating and heat-shielding materials used in the structures of aerospace engineering, nuclear power engineering and metallurgy.

Широкое применение в этих отраслях находят композиционные материалы на основе каркаса из специальным образом ориентированных волокон в связывающей их матрице, например, такие как углерод-углерод, карбид кремния - углерод, карбид кремния - карбид кремния, керамико-матричные материалы и др. [4], а также перспективные градиентные материалы, механические и физические свойства которых изменяются, например, по толщине материала. Структура таких материалов, в частности их объемный каркас, как правило формируется с учетом условий их работы в составе конкретной, разрабатываемой композиционной конструкции. При этом регулярная структура материала искажается. Можно предположить, что теплофизические свойства таких материалов зависят, в частности, от формы композиционной конструкции. В связи с этим, возникает задача определения теплофизических характеристик композиционным конструкционных и теплотехнических материалов на образцах сложной формы, сходной с формой исследуемого элемента конструкции.Composite materials based on a frame of specially oriented fibers in a matrix binding them, for example, such as carbon-carbon, silicon carbide-carbon, silicon carbide-silicon carbide, ceramic-matrix materials, etc., are widely used in these industries [4]. , as well as promising gradient materials, the mechanical and physical properties of which change, for example, along the thickness of the material. The structure of such materials, in particular their three-dimensional frame, is usually formed taking into account the conditions of their operation as part of a specific, developed composite structure. In this case, the regular structure of the material is distorted. It can be assumed that the thermophysical properties of such materials depend, in particular, on the shape of the composite structure. In this regard, the problem arises of determining the thermophysical characteristics of composite structural and heat engineering materials on samples of complex shape, similar to the shape of the structural element under study.

Экспериментальные образцы полуцилиндрической формы достаточно хорошо моделируют форму реальных элементов композиционных конструкций, например, таких как передние кромки затуплений аэродинамических поверхностей летательных аппаратов, включая кромки воздухозаборных устройств, крыльев, рулей и других аэродинамических поверхностей. При этом образцы такой формы позволяют использовать в теплофизических исследованиях более простые одномерные модели теплообмена в цилиндрической системе координат [1, 3].Experimental samples of a semi-cylindrical shape quite well simulate the shape of real elements of composite structures, for example, such as the leading edges of bluntness of the aerodynamic surfaces of aircraft, including the edges of air intakes, wings, rudders and other aerodynamic surfaces. At the same time, samples of such a shape make it possible to use simpler one-dimensional models of heat transfer in a cylindrical coordinate system in thermophysical studies [1, 3].

Известно устройство [5] реализующее стационарный метод определения коэффициента теплопроводности материалов, устанавливаемое в газовакуумную рабочую камеру, состоящее из плоского тонкого ленточного нагревательного элемента, размещенного горизонтально, к обеим сторонам которого с контролируемым усилием прижимаются два одинаковых плоских образца исследуемого материала, на обратных поверхностях которых размещаются плоские теплосъемники (неподвижный нижний и подвижный верхний). На нижних и верхних (по отношению к нагревательному элементу) поверхностях образцов устанавливаются термопары. Боковые поверхности образцов защищаются охранными теплоизолирующими элементами, что обеспечивает в центральной части нагревательного элемента реализацию достаточно равномерного поля температур. Симметричная схема размещения образцов обеспечивает возможность определения плотности теплового потока на его поверхности по электрической мощности, выделяемой на расчетной площади рабочей зоны нагревательного элемента.It is known a device [5] that implements a stationary method for determining the thermal conductivity of materials, installed in a gas-vacuum working chamber, consisting of a flat thin tape heating element placed horizontally, to both sides of which two identical flat samples of the material under study are pressed with a controlled force, on the reverse surfaces of which are placed flat heat sinks (fixed bottom and movable top). Thermocouples are installed on the lower and upper (with respect to the heating element) surfaces of the samples. The side surfaces of the samples are protected by protective heat-insulating elements, which ensures the realization of a fairly uniform temperature field in the central part of the heating element. The symmetrical arrangement of the samples makes it possible to determine the heat flux density on its surface from the electric power released on the calculated area of the working zone of the heating element.

Недостатками данного устройства являются: отсутствие возможности исследования образцов материалов с формой отличной от плоской пластины, отсутствие компенсации термической деформации нагревательного элемента в продольном и поперечном направлениях, что может приводить к его деформации и вызывать искажение равномерного температурного поля в рабочей зоне нагревательного элемента, и как следствие к снижению точности определения коэффициента теплопроводности; размещение вне газовакуумной рабочей камеры пневматического устройства, создающего контролируемую сжимающую нагрузку на образцы для уменьшения тепловых сопротивлений и компенсации возможной усадки материала, значительно усложняет конструкцию устройства в связи с необходимостью передачи сжимающего усилия в камеру с обеспечением герметичного ввода силового штока.The disadvantages of this device are: the inability to study samples of materials with a shape other than a flat plate, the lack of compensation for thermal deformation of the heating element in the longitudinal and transverse directions, which can lead to its deformation and cause distortion of the uniform temperature field in the working area of the heating element, and as a result to reduce the accuracy of determining the coefficient of thermal conductivity; placement of a pneumatic device outside the gas-vacuum working chamber, which creates a controlled compressive load on the samples to reduce thermal resistance and compensate for possible material shrinkage, significantly complicates the design of the device due to the need to transfer the compressive force to the chamber to ensure the tight input of the power rod.

Известно устройство [2, 6], реализующее нестационарные методы определения комплекса теплофизических характеристик материалов (коэффициента теплопроводности и теплоемкости) на основе решения обратных задач теплообмена в широком диапазоне температур по данным единичного эксперимента, устанавливаемое в газовакуумную рабочую камеру теплового стенда и состоящее из основания, на котором установлены водоохлаждаемые подвижная и неподвижная прижимные планки, снабженные электроизолирующими пластинами из текстолита и креплениями гибких токоподводов и выполняющие роль контактов плоского тонкого ленточного электрического нагревательного элемента прямоугольной формы из термостойкого металла или сплава, узлов натяжения, обеспечивающих контролируемое натяжение нагревательного элемента в продольном направлении, двух одинаковых плоских образцов исследуемого материала, которые установлены симметрично на верхней и нижней поверхностях нагревательного элемента вплотную к поверхности или с контролируемым зазором относительно поверхности нагревательного элемента, двух датчиков нестационарного теплового потока, установленных на обратных поверхностях образцов, управляющей термопары, установленной в центральной части нагревательного элемента, термопар, установленных на поверхности и внутри образцов в их центральной части (в точках измерений, соответствующих принятой схеме измерений для используемой постановки обратной задачи теплообмена), термопар, установленных в датчике нестационарного теплового потока, двух проводников, установленных на нагревательном элементе для измерения напряжения на границах рабочей зоны нагревательного элемента для определения плотности теплового потока на поверхности нагревательного элемента по его электрическим параметрам, защитных теплоизолирующих элементов боковых поверхностей образцов, защитных теплоизолирующих элементов обратных поверхностей образцов, нижнего и верхнего узлов подвеса для фиксации образцов в устройстве и их прижатия к нагревательному элементу.A device [2, 6] is known that implements non-stationary methods for determining the complex of thermophysical characteristics of materials (thermal conductivity and heat capacity) based on solving inverse problems of heat transfer in a wide temperature range according to a single experiment, installed in a gas-vacuum working chamber of a thermal stand and consisting of a base, on in which water-cooled movable and fixed clamping bars are installed, equipped with electrically insulating plates made of textolite and fastenings of flexible current leads and acting as contacts of a flat thin rectangular tape electric heating element made of heat-resistant metal or alloy, tension units providing controlled tension of the heating element in the longitudinal direction, two identical flat samples of the test material, which are installed symmetrically on the upper and lower surfaces of the heating element close to the surface or with a controlled gap relative to the surface of the heating element, two non-stationary heat flow sensors installed on the reverse surfaces of the samples, a control thermocouple installed in the central part of the heating element, thermocouples installed on the surface and inside the samples in their central part (at the measurement points corresponding to the accepted measurement scheme for used statement of the inverse problem of heat transfer), thermocouples installed in the sensor of non-stationary heat flow, two conductors installed on the heating element to measure the voltage at the boundaries of the working area of the heating element to determine the heat flux density on the surface of the heating element by its electrical parameters, protective heat-insulating side elements surfaces of the samples, protective heat-insulating elements of the reverse surfaces of the samples, lower and upper suspension units for fixing the samples in the device and pressing them against the heating element.

Недостатками данного устройства являются: отсутствие возможности исследования образцов материалов с формой отличной от плоской пластины, необходимость водяного охлаждения прижимных планок нагревательного элемента при высоких температурах, что приводит к увеличению оттока тепла из рабочей зоны нагревательного элемента; значительные термические деформации нагревательного элемента в поперечном направлении, возникающие вблизи прижимных планок в процессе нагрева, что приводит к нарушению теплового контакта между образцами и нагревательным элементом в этой области; жесткая фиксация образцов в узлах подвеса, не позволяющая надежно регулировать усилие и равномерность прижатия образцов к поверхности нагревательного элемента и компенсировать возможную усадку материала образцов в процессе нагрева. Все это приводит к возможному искажению равномерного поля температуры в рабочей зоне нагревательного элемента и, как следствие, к уменьшению точности определения теплофизических характеристик исследуемого материала, безотносительно к типу материалаThe disadvantages of this device are: the inability to study samples of materials with a shape other than a flat plate, the need for water cooling of the clamping bars of the heating element at high temperatures, which leads to an increase in the outflow of heat from the working area of the heating element; significant thermal deformations of the heating element in the transverse direction that occur near the clamping bars during heating, which leads to a violation of the thermal contact between the samples and the heating element in this area; rigid fixation of the samples in the suspension units, which does not allow to reliably regulate the force and uniformity of pressing the samples to the surface of the heating element and compensate for the possible shrinkage of the sample material during heating. All this leads to a possible distortion of the uniform temperature field in the working area of the heating element and, as a result, to a decrease in the accuracy of determining the thermophysical characteristics of the material under study, regardless of the type of material.

Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является устройство [7] для определения комплекса теплофизических характеристик материалов, реализующее нестационарные методы определения комплекса теплофизических характеристик материалов (коэффициента теплопроводности и теплоемкости) на основе решения обратных задач теплообмена в широком диапазоне температур по данным единичного эксперимента, устанавливаемое в газовакуумную рабочую камеру теплового стенда и включающее: основание, плоский тонкий ленточный электрический нагревательный элемент из термостойкого металла или сплава, установленные на основании и выполняющие роль электрических контактов нагревательного элемента подвижную и неподвижную прижимные планки с электроизолирующими пластинами и креплениями гибких токоподводов, два узла натяжения нагревательного элемента в продольном направлении, два одинаковых плоских образца исследуемого материала, установленных симметрично на верхней и нижней поверхностях нагревательного элемента вплотную к поверхности или с одинаковыми зазорами относительно поверхности нагревательного элемента, управляющую термопару на нагревательном элементе, термопары, установленные на поверхности и внутри образцов, защитные теплоизолирующие элементы обратных поверхностей образцов с установленными в них датчиками нестационарного теплового потока, термопары, установленные в датчиках нестационарного теплового потока, два проводника для измерения напряжения на границах рабочей зоны нагревательного элемента, защитные теплоизолирующие элементы боковых поверхностей образцов, нижний и верхний узлы подвеса образцов. Прижимные планки нагревательного элемента выполнены неохлаждаемыми, электроизолирующие пластины прижимных планок изготовлены из высокотемпературной керамики, нагревательный элемент имеет форму с трапециевидными уширениями на краях в области прижимных планок нагревательного элемента, узлы подвеса снабжены пружинными устройствами регулируемого прижатия образцов к нагревательному элементу.The closest in technical essence to the present invention is a device [7] for determining the complex of thermophysical characteristics of materials, which implements non-stationary methods for determining the complex of thermophysical characteristics of materials (thermal conductivity and heat capacity) based on solving inverse problems of heat transfer in a wide temperature range according to a single experiment, established into the gas-vacuum working chamber of the thermal stand and including: a base, a flat thin tape electric heating element made of a heat-resistant metal or alloy, installed on the base and acting as electrical contacts of the heating element, a movable and fixed clamping strips with electrically insulating plates and fastenings of flexible current leads, two heating tension units element in the longitudinal direction, two identical flat samples of the test material installed symmetrically on the upper and lower surfaces of the heater control thermocouple on the heating element, thermocouples installed on the surface and inside the samples, protective heat-insulating elements of the reverse surfaces of the samples with sensors of non-stationary heat flow installed in them, thermocouples installed in sensors of non-stationary heat flow, two conductors for measuring voltage at the boundaries of the working zone of the heating element, protective heat-insulating elements of the side surfaces of the samples, the lower and upper suspension nodes of the samples. The clamping bars of the heating element are made uncooled, the electrically insulating plates of the clamping bars are made of high-temperature ceramics, the heating element has a shape with trapezoidal widenings at the edges in the area of the clamping bars of the heating element, the suspension units are equipped with spring devices for adjustable pressing of samples to the heating element.

Недостатками данного устройства являются: отсутствие возможности исследования образцов материалов с формой отличной от плоской пластины. Необходимость использования симметричной схемы нагрева двух одинаковых образцов для определения плотности теплового потока на нагреваемой поверхности образца.The disadvantages of this device are: the inability to study samples of materials with a shape other than a flat plate. The need to use a symmetrical heating scheme for two identical samples to determine the heat flux density on the heated surface of the sample.

Указанное устройство принято в качестве прототипа.The specified device is taken as a prototype.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является: обеспечение возможности определения комплекса теплофизических характеристик композиционных материалов с использованием экспериментальных образцов, имеющих полуцилиндрическую форму и моделирующих форму реальных элементов композиционных конструкций, например, передних кромок затуплений аэродинамических поверхностей летательных аппаратов, включая кромки воздухозаборных устройств, крыльев и других аэродинамических поверхностей; повышение точности моделирования равномерного температурного поля в центральной рабочей зоне нагревательного элемента устройства, обеспечивающее реализацию одномерной, в цилиндрической системе координат, модели нестационарного прогрева образцов, и как следствие повышение точности определения комплекса теплофизических характеристик исследуемого материала в условиях нестационарного нагрева с использованием методов обратных задач теплообмена в одномерных постановках [1, 3].The technical result of the invention is: providing the possibility of determining a set of thermophysical characteristics of composite materials using experimental samples having a semi-cylindrical shape and simulating the shape of real elements of composite structures, for example, the leading edges of the bluntness of the aerodynamic surfaces of aircraft, including the edges of air intake devices, wings and other aerodynamic surfaces ; increasing the accuracy of modeling a uniform temperature field in the central working zone of the heating element of the device, which ensures the implementation of a one-dimensional, in a cylindrical coordinate system, model of non-stationary heating of samples, and as a result, an increase in the accuracy of determining the complex of thermophysical characteristics of the material under study under conditions of non-stationary heating using methods of inverse heat transfer problems in one-dimensional settings [1, 3].

Заявленный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для определения комплекса теплофизических характеристик композиционных материалов, включающем основание, на котором установлены подвижная и неподвижная прижимные планки, снабженные электроизолирующими пластинами и креплениями гибких токоподводов, и выполняющие роль электрических контактов тонкого ленточного электрического нагревательного элемента из термостойкого металла или сплава, два узла натяжения нагревательного элемента в продольном направлении, образец исследуемого материала, установленный на нагревательном элементе, управляющую термопару, установленную в центральной части нагревательного элемента, термопары, установленные на поверхности и внутри образца в его центральной части, теплоизолирующие элементы, установленные на поверхностях образца с установленными в них датчиками нестационарного теплового потока, термопары, установленные в датчиках нестационарного теплового потока, проводники, установленные на нагревательном элементе для измерения напряжения на границах рабочей зоныThe claimed technical result is achieved by the fact that in a known device for determining the complex of thermophysical characteristics of composite materials, including a base on which a movable and fixed clamping strips are installed, equipped with electrically insulating plates and fastenings of flexible current leads, and performing the role of electrical contacts of a thin tape electric heating element made of heat-resistant metal or alloy, two units for tensioning the heating element in the longitudinal direction, a sample of the test material installed on the heating element, a control thermocouple installed in the central part of the heating element, thermocouples installed on the surface and inside the sample in its central part, heat-insulating elements installed on sample surfaces with non-stationary heat flow sensors installed in them, thermocouples installed in non-stationary heat flow sensors, conductors installed on the heating element to measure the voltage at the boundaries of the working area

нагревательного элемента, защитные теплоизолирующие элементы боковых поверхностей образца, нижний и верхний узлы подвеса образца, снабженные пружинными прижимными устройствами, согласно заявляемому изобретению образец исследуемого материала выполнен в виде полого полуцилиндра, нагревательный элемент выполнен в виде полуцилиндра, охватывающего внешнюю нагреваемую поверхность образца и имеющий увеличенную толщину на краях в зоне крепления в прижимных планках, внешняя поверхность нагревательного элемента снабжены защитным теплоизолирующим элементом с установленным в нем нестационарным датчиком теплового потока.heating element, protective heat-insulating elements of the side surfaces of the sample, lower and upper suspension units of the sample, equipped with spring clamping devices, according to the claimed invention, the sample of the test material is made in the form of a hollow half-cylinder, the heating element is made in the form of a half-cylinder, covering the outer heated surface of the sample and having an increased thickness at the edges in the fastening zone in the clamping bars, the outer surface of the heating element is equipped with a protective heat-insulating element with a non-stationary heat flow sensor installed in it.

В частном случае образец исследуемого материала выполнен в виде многослойного полого полуцилиндра.In a particular case, the sample of the studied material is made in the form of a multilayer hollow half-cylinder.

В частном случае образец исследуемого материала выполнен в виде сплошного полуцилиндра.In a particular case, the sample of the studied material is made in the form of a solid half-cylinder.

В частном случае образец исследуемого материала выполнен в виде сплошного многослойного полуцилиндра.In a particular case, the sample of the studied material is made in the form of a continuous multilayer semi-cylinder.

Технический результат достигается тем, что устройство для определения комплекса теплофизических характеристик композиционных материалов, схема которого приведена на фиг. 1-4, имеет электрический малоинерционный тонкий ленточный полуцилиндрический 7 нагревательный элемент, который повторяет форму нагреваемой поверхности образца исследуемого композиционного материала. Использование нагревательного элемента из тонкой (например, с толщиной 100 мкм) ленты термостойкого сплава позволяет обеспечить хороший тепловой контакт с поверхностью образца и реализовать нестационарный нагрев поверхности сThe technical result is achieved by the fact that the device for determining the complex of thermophysical characteristics of composite materials, the scheme of which is shown in Fig. 1-4, has an electric low-inertia thin tape semi-cylindrical 7 heating element, which repeats the shape of the heated surface of the sample of the studied composite material. The use of a heating element made of a thin (for example, with a thickness of 100 μm) tape of a heat-resistant alloy makes it possible to ensure good thermal contact with the sample surface and to implement non-stationary heating of the surface with

темпом до 100°С/с при различных законах изменения температуры и плотности теплового потока. Использование нагревательного элемента (фиг. 4) имеющего увеличенную (например, двойную) толщину в зонах 8 на краях в области крепления в прижимных планках устройства позволяет исключить его перегрев в этой области, а также существенно снизить термические деформации нагревательного элемента в поперечном направлении в процессе нагрева и, как следствие, значительно улучшить тепловой контакт между образцом и нагревательным элементом, что также способствует формированию равномерного температурного поля в рабочей зоне 19 нагревательного элемента. Установка датчика нестационарного теплового потока 15 обеспечивает определение теплового потока на внешней поверхности нагревательного элемента, значения которого используются при расчете плотности теплового потока на нагреваемой поверхности образца. Датчик нестационарного теплового потока 21 используется для определения теплового потока на внутренней поверхности образца. Предварительное равномерное, регулируемое сжатие экспериментальной сборки, включающей поз.26, 14, 15, 7, 11, 20, 21, 25 и 27 с использованием узлов подвеса 28 и 29 уменьшает термическое сопротивление и обеспечивает компенсацию возможной усадки материала образца и теплоизолирующих элементов по толщине в процессе нагрева. Проведенные экспериментальные исследования показали, что предлагаемые решения приводят к повышению точности моделирования равномерного температурного поля в рабочей зоне 19 нагревательного элемента устройства, что обеспечивает реализацию одномерной модели нестационарного прогрева исследуемого образца в цилиндрической системе координат и, как следствие, обеспечивает повышение точности определения комплекса теплофизических характеристик образцов исследуемых композиционных материалов в условиях нестационарного нагрева с использованием методов обратных задач теплообмена в одномерных постановках [1, 3].at a rate of up to 100°C/s with different laws of temperature change and heat flux density. The use of a heating element (Fig. 4) having an increased (for example, double) thickness in zones 8 at the edges in the attachment area in the clamping strips of the device makes it possible to exclude its overheating in this area, and also significantly reduce the thermal deformation of the heating element in the transverse direction during heating and, as a result, significantly improve the thermal contact between the sample and the heating element, which also contributes to the formation of a uniform temperature field in the working area 19 of the heating element. Installing a non-stationary heat flux sensor 15 determines the heat flux on the outer surface of the heating element, the values of which are used in calculating the heat flux density on the heated sample surface. The non-stationary heat flux sensor 21 is used to determine the heat flux on the inner surface of the sample. Preliminary uniform, adjustable compression of the experimental assembly, including items 26, 14, 15, 7, 11, 20, 21, 25 and 27 using suspension units 28 and 29, reduces thermal resistance and provides compensation for possible shrinkage of the sample material and heat-insulating elements in thickness during the heating process. The conducted experimental studies have shown that the proposed solutions lead to an increase in the accuracy of modeling a uniform temperature field in the working zone 19 of the heating element of the device, which ensures the implementation of a one-dimensional model of non-stationary heating of the sample under study in a cylindrical coordinate system and, as a result, provides an increase in the accuracy of determining the complex of thermophysical characteristics of the samples investigated composite materials under conditions of non-stationary heating using the methods of inverse problems of heat transfer in one-dimensional formulations [1, 3].

Заявленное изобретение поясняется следующими фигурами:The claimed invention is illustrated by the following figures:

На фиг. 1 изображен вид спереди предлагаемого устройства для определения комплекса теплофизических характеристик композиционных материалов на образцах, имеющих форму полого полуцилиндра. На фиг.2 изображен вид сбоку. На фиг. 3 изображен вид сверху (позиции: 11, 20, 21, 22, 25, и 27 условно сняты). На фиг. 4 изображен полуцилиндрический нагревательный элемент устройства. На фиг. 5 изображена схема нагрева многослойного полого полуцилиндра. На фиг. 6 изображена схема нагрева сплошного полуцилиндра. На фиг. 7 изображена схема нагрева сплошного многослойного полуцилиндра. На фиг. 8, для примера, представлена фотография полого полуцилиндра из композиционного материала углерод-углерод. На фиг. 9, для примера, представлена фотография образца в виде полого полуцилиндра с нанесенным электроизоляционным покрытием из гексагонального нитрида бора.In FIG. 1 shows a front view of the proposed device for determining the complex of thermophysical characteristics of composite materials on samples having the shape of a hollow semi-cylinder. Figure 2 shows a side view. In FIG. 3 shows a top view (positions: 11, 20, 21, 22, 25, and 27 are conditionally removed). In FIG. 4 shows a semi-cylindrical heating element of the device. In FIG. 5 shows the scheme of heating a multilayer hollow half-cylinder. In FIG. 6 shows the scheme of heating a solid half-cylinder. In FIG. 7 shows the scheme of heating a solid multilayer half-cylinder. In FIG. 8, for example, is a photograph of a hollow half-cylinder made of a carbon-carbon composite material. In FIG. Figure 9, for example, shows a photograph of a sample in the form of a hollow half-cylinder with an electrically insulating coating of hexagonal boron nitride.

Устройство для определения комплекса теплофизических характеристик композиционных материалов (фиг. 1-4) состоит из: основания 1, на котором установлены подвижная 2 и неподвижная 3 прижимные планки, снабженные электроизолирующими пластинами 4 и 5 из высокотемпературной керамики и винтами 6 для крепления гибких токоподводов рабочей камеры испытательного стенда, и выполняющие роль электрических контактов полуцилиндрического тонкого ленточного малоинерционного электрического нагревательного элемента 7 из термостойкого металла (например, тантала при нагреве до температур 1650°С в вакууме или в среде инертных газов) или термостойкого сплава (например, термостойкой нержавеющей стали при нагреве до 1100°С на воздухе), имеющего форму с трапециевидными уширениями на краях и увеличенную (например, удвоенную) толщину в зонах 8 крепления нагревательного элемента в прижимных планках (фиг. 4); двух узлов натяжения 9 и 10, обеспечивающих контролируемое натяжение нагревательного элемента и компенсирующих его термические деформации в продольном направлении; образца исследуемого материала в форме полуцилиндра 11, установленного на полуцилиндрическом нагревательном элементе 7, который плотно охватывает нагреваемую поверхность образца, принимая форму этой поверхности; управляющей термопары 12, установленной в центральной части рабочей зоны полуцилиндрического нагревательного элемента, показания которой используется в качестве сигнала обратной связи в системе управления нагревом испытательного стенда; термопар 13, установленных на поверхностях и внутри образца в их центральной части (в точках измерений, количество и координаты которых соответствуют принятой схеме температурных измерений для используемой постановки обратной задачи теплообмена [1, 3]); защитного теплоизолирующего элемента 14, установленного на полуцилиндрическом нагревательном элементе, с установленным в нем нестационарным датчиком тепловых потоков 15; термопар 16, установленных в датчике тепловых потоков; проводников 17 и 18, установленных на нагревательном элементе с целью измерения напряжения на границах рабочей зоны 19 нагревательного элемента для определения плотности теплового потока на поверхности нагревательного элемента по его электрическим параметрам; полуцилиндрического теплоизолирующего элемента 20 с установленным в нем нестационарным датчиком теплового потока 21 и с установленными в датчике термопарами 22; двух боковых защитных теплоизолирующих элементов 23 и 24; теплоизоляционной пластина 25; нижней и верхней прижимных пластин 26 и 27; верхнего 28 и нижнего 29 узлов подвеса образца, обеспечивающих фиксацию образца в устройстве и оборудованных каждый четырьмя пружинными узлами регулируемого прижатия 30, обеспечивающих заданное, равномерное, регулируемое прижатие образца и теплоизолирующих элементов друг к другу и к поверхности нагревательного элемента для уменьшения термического сопротивления экспериментальной сборки и компенсации возможной усадки материала образца в процессе нагрева.A device for determining the complex of thermophysical characteristics of composite materials (Fig. 1-4) consists of: base 1, on which movable 2 and fixed 3 clamping bars are installed, equipped with electrically insulating plates 4 and 5 made of high-temperature ceramics and screws 6 for fastening flexible current leads of the working chamber test stand, and acting as electrical contacts of a semi-cylindrical thin tape low-inertia electric heating element 7 made of heat-resistant metal (for example, tantalum when heated to temperatures of 1650 ° C in vacuum or in an inert gas environment) or a heat-resistant alloy (for example, heat-resistant stainless steel when heated to 1100°C in air), having a shape with trapezoidal broadening at the edges and an increased (for example, doubled) thickness in the zones 8 of fastening the heating element in the clamping bars (Fig. 4); two tension units 9 and 10 providing controlled tension of the heating element and compensating its thermal deformations in the longitudinal direction; a sample of the test material in the form of a half-cylinder 11 mounted on a semi-cylindrical heating element 7, which tightly covers the heated surface of the sample, taking the shape of this surface; a control thermocouple 12 installed in the central part of the working area of the semi-cylindrical heating element, the readings of which are used as a feedback signal in the heating control system of the test bench; thermocouples 13 installed on the surfaces and inside the sample in their central part (at measurement points, the number and coordinates of which correspond to the accepted scheme of temperature measurements for the used formulation of the inverse problem of heat transfer [1, 3]); a protective heat-insulating element 14 mounted on a semi-cylindrical heating element, with a non-stationary heat flow sensor 15 installed in it; thermocouples 16 installed in the heat flow sensor; conductors 17 and 18 installed on the heating element to measure the voltage at the boundaries of the working area 19 of the heating element to determine the heat flux density on the surface of the heating element by its electrical parameters; a semi-cylindrical heat-insulating element 20 with a non-stationary heat flux sensor 21 installed in it and with thermocouples 22 installed in the sensor; two side protective heat-insulating elements 23 and 24; heat-insulating plate 25; lower and upper pressure plates 26 and 27; upper 28 and lower 29 sample suspension units, providing fixation of the sample in the device and each equipped with four adjustable pressure spring units 30, providing a predetermined, uniform, adjustable pressing of the sample and heat-insulating elements to each other and to the surface of the heating element to reduce the thermal resistance of the experimental assembly and compensation for possible shrinkage of the sample material during heating.

Все теплоизоляционные элементы, прижимные пластины и датчики теплового потока выполнены из одного и того же термостойкого керамического материала с низкой теплопроводностью. Термопары в нестационарных датчиках теплового потока установлены на их осях в точках измерений, количество и координаты которых соответствуют принятой схеме температурных измерений, соответствующей постановке граничной обратной задачи теплообмена [1, 3]. Все основные металлические элементы конструкции устройства изготовлены из жаростойкого сплава (например, термостойкой нержавеющей стали). В устройстве используются термопары различного типа, выбор которого зависит от уровня максимальных температур нагрева (например, малоинерционные микротермопары с диаметром проводов 100 мк и менее, типа Хромель-Алюмель, Вольфрам-Рений, и других). В случае исследований электропроводных материалов поверхность образца со стороны нагревательного элемента или внутренняя поверхность нагревательного элемента покрывается тонким слоем высокотемпературного электроизоляционного материала, например, гексагонального нитрида бора (фиг. 9).All heat-insulating elements, pressure plates and heat flow sensors are made of the same heat-resistant ceramic material with low thermal conductivity. Thermocouples in non-stationary heat flow sensors are installed on their axes at measurement points, the number and coordinates of which correspond to the accepted scheme of temperature measurements, corresponding to the formulation of the boundary inverse problem of heat transfer [1, 3]. All major metal construction elements of the device are made of heat-resistant alloy (eg heat-resistant stainless steel). The device uses thermocouples of various types, the choice of which depends on the level of maximum heating temperatures (for example, fast-response microthermocouples with a wire diameter of 100 microns or less, such as Chromel-Alumel, Tungsten-Rhenium, and others). In the case of studies of electrically conductive materials, the surface of the sample from the side of the heating element or the inner surface of the heating element is covered with a thin layer of high-temperature electrically insulating material, for example, hexagonal boron nitride (Fig. 9).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Собранное и подготовленное устройство устанавливается в газовакуумную рабочую камеру испытательного стенда [6]. Прижимные планки 2 и 3 нагревательного элемента с помощью винтов 6 подключаются к гибким токоподводам рабочей камеры. Управляющая термопара 12 подключается к системе управления нагревом испытательного стенда. Остальные термопары и проводники для измерения напряжения подключаются к измерительным линиям системы измерения испытательного стенда. Проводится вакуумирование рабочей камеры стенда или камера заполняется воздухом или рабочим газом. В соответствии с заданной программой изменения температуры нагревательного элемента (с использованием в качестве сигнала обратной связи показаний управляющей термопары 12) на нагревательный элемент 7 подается электропитание и производится нагрев полуцилиндрического образца 11 исследуемого материала. В процессе нагрева, с помощью приборов системы измерений испытательного стенда, с использованием термопар 13 проводятся измерения температур в образце, с использованием термопар 16 и 22 проводятся измерения температур в датчиках тепловых потоков 15 и 21, а также, с использованием проводников 17 и 18 проводятся измерения напряжения на границах рабочей зоны 19 полуцилиндрического нагревательного элемента 7. Кроме того проводится измерение силы тока в цепи нагревательного элемента. Результаты измерений фиксируются системой измерений испытательного стенда.The assembled and prepared device is installed in the gas-vacuum working chamber of the test stand [6]. Clamping strips 2 and 3 of the heating element are connected with screws 6 to the flexible current leads of the working chamber. The control thermocouple 12 is connected to the heating control system of the test bench. The rest of the thermocouples and voltage measurement leads are connected to the measurement lines of the test stand measurement system. The working chamber of the stand is evacuated or the chamber is filled with air or working gas. In accordance with a given program for changing the temperature of the heating element (using the readings of the control thermocouple 12 as a feedback signal), power is supplied to the heating element 7 and the semi-cylindrical sample 11 of the test material is heated. In the process of heating, using the instruments of the measurement system of the test bench, using thermocouples 13, measurements are taken in the sample, using thermocouples 16 and 22, temperatures are measured in heat flow sensors 15 and 21, and also, using conductors 17 and 18, measurements are taken voltage at the boundaries of the working area 19 of the semi-cylindrical heating element 7. In addition, the current strength in the circuit of the heating element is measured. The measurement results are recorded by the test bench measurement system.

Измерения электрических параметров нагревательного элемента в дальнейшем используются для расчета по формулам плотности нестационарного теплового потока на поверхности нагревательного элемента. Результаты измерения температур в нестационарном датчике тепловых потоков 15 используются для определения плотности тепловых потоков на нагреваемой поверхности теплоизолирующего элемента 14 с использованием методов решения граничных обратных задач теплообмена [1]. Эти значения плотности тепловых потоков, совместно с результатами определения плотности тепловых потоков на поверхности нагревательного элемента в дальнейшем используются для расчета плотности тепловых потоков на нагреваемой поверхности полуцилиндрического образца. Результаты измерения температур в нестационарном датчике тепловых потоков 21 используются для определения плотности тепловых потоков на внутренней поверхности полуцилиндрического образца с использованием методов решения граничных обратных задач теплообмена [1]. Результаты измерения нестационарных температур в полуцилиндрическом образце исследуемого материала и результаты определения плотности тепловых потоков на границах образца в процессе последующей обработки используются для определения комплекса теплофизических характеристик с использованием методов коэффициентных обратных задач теплообмена [1, 3].Measurements of the electrical parameters of the heating element are further used to calculate the density of the non-stationary heat flux on the surface of the heating element using the formulas. The results of temperature measurements in a non-stationary heat flow sensor 15 are used to determine the density of heat flows on the heated surface of the heat-insulating element 14 using methods for solving boundary inverse problems of heat transfer [1]. These values of the heat flux density, together with the results of determining the heat flux density on the surface of the heating element, are further used to calculate the heat flux density on the heated surface of the semi-cylindrical sample. The results of temperature measurements in a non-stationary heat flux sensor 21 are used to determine the density of heat fluxes on the inner surface of a semi-cylindrical sample using methods for solving boundary inverse problems of heat transfer [1]. The results of measuring non-stationary temperatures in a semi-cylindrical sample of the material under study and the results of determining the density of heat fluxes at the boundaries of the sample during subsequent processing are used to determine a set of thermophysical characteristics using the methods of coefficient inverse problems of heat transfer [1, 3].

Предлагаемое устройство может применяться для определения комплекса теплофизических характеристик (коэффициента теплопроводности и теплоемкости) композиционных конструкционных и теплотехнических материалов на образцах полуцилиндрической формы, в том числе полых и сплошных образцах, а также на многослойных образцах (фиг. 1, 5-9) при различных законах изменения температуры и плотности теплового потока, соответствующих реальным условиям работы исследуемых материалов в широком диапазоне температур (в том числе экстремальных) и темпов нагрева по результатам единичного эксперимента при нестационарном нагреве характерном для конструкций аэрокосмической техники, ядерной энергетики и металлургии.The proposed device can be used to determine the complex of thermophysical characteristics (thermal conductivity and heat capacity) of composite structural and heat engineering materials on semi-cylindrical samples, including hollow and solid samples, as well as on multilayer samples (Fig. 1, 5-9) under various laws changes in temperature and heat flux density corresponding to the actual operating conditions of the materials under study in a wide range of temperatures (including extreme ones) and heating rates according to the results of a single experiment with non-stationary heating typical for structures of aerospace engineering, nuclear power engineering and metallurgy.

Перечень использованной литературыList of used literature

1. Алифанов О.М Обратные задачи теплообмена. - М: Машиностроение, 1988, 280 с.1. Alifanov O.M. Inverse problems of heat transfer. - M: Mashinostroenie, 1988, 280 p.

2. О.М. Alifanov, S.A. Budnik, A.V. Nenarokomov, V.V. Mikhaylov and V.M. Ydine, Identification of Thermal Properties of Materials with Applications for Spacecraft Structures. Inverse Problems in Science and Engineering, 2004, vol. 12, pp. 771-795.2. O.M. Alifanov, S.A. Budnik, A.V. Nenarokomov, V.V. Mikhaylov and V.M. Ydine, Identification of Thermal Properties of Materials with Applications for Spacecraft Structures. Inverse Problems in Science and Engineering, 2004, vol. 12, pp. 771-795.

3. Алифанов O.M., Артюхин E.A., Румянцев СВ. Экстремальные методы решения некорректных задач и их приложения к обратным задачам теплообмена. М.: Наука, 1988, 288 с.3. Alifanov O.M., Artyukhin E.A., Rumyantsev SV. Extremal methods for solving ill-posed problems and their applications to inverse problems of heat transfer. M.: Nauka, 1988, 288 p.

4. Ceramic Matrix Composites. Fiber Reinforced Ceramics and their Applications. Edited by Walter Krenkel, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2008, 418p.ISBN: 978-3-527-31361-7.4. Ceramic Matrix Composites. Fiber Reinforced Ceramics and their Applications. Edited by Walter Krenkel, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2008, 418p. ISBN: 978-3-527-31361-7.

5. Харламов А.Г. Измерение теплопроводности твердых тел. М., Атомиздат, 1973,152 с.5. Kharlamov A.G. Measurement of thermal conductivity of solids. M., Atomizdat, 1973, 152 p.

6. Алифанов О.М., Будник С.А., Михайлов В.В., Ненарокомов А.В. Эксперментально-вычислительный комплекс для исследования теплофизических свойств теплотехнических материалов. Космонавтика и ракетостроение, 2006, т. 42, №1, с. 126-139.6. Alifanov O.M., Budnik S.A., Mikhailov V.V., Nenarokomov A.V. Experimental-computing complex for the study of thermophysical properties of heat engineering materials. Cosmonautics and rocket science, 2006, v. 42, no. 1, p. 126-139.

7. Описание полезной модели к патенту RU 169620 "Устройство для определения комплекса теплофизических характеристик материалов", публ. 24.03.2017, Бюл. №9.7. Description of the utility model to the patent RU 169620 "Device for determining the complex of thermophysical characteristics of materials", publ. 03/24/2017, Bull. No. 9.

Claims (5)

1. Устройство для определения комплекса теплофизических характеристик композиционных материалов, включающее: основание, на котором установлены подвижная и неподвижная прижимные планки, снабженные электроизолирующими пластинами и креплениями гибких токоподводов и выполняющие роль электрических контактов тонкого ленточного электрического нагревательного элемента из термостойкого металла или сплава, два узла натяжения нагревательного элемента в продольном направлении, образец исследуемого материала, установленный на нагревательном элементе, управляющую термопару, установленную в центральной части нагревательного элемента, термопары, установленные на поверхности и внутри образца в его центральной части, теплоизолирующий элемент, установленный на поверхности образца, датчики нестационарного теплового потока, термопары, установленные в датчиках нестационарного теплового потока, проводники, установленные на нагревательном элементе для измерения напряжения на границах рабочей зоны нагревательного элемента, защитные теплоизолирующие элементы боковых поверхностей образца, нижний и верхний узлы подвеса образца, снабженные пружинными прижимными устройствами, отличающееся тем, что образец исследуемого материала выполнен в виде полуцилиндра, нагревательный элемент выполнен в виде полуцилиндра, охватывающего внешнюю нагреваемую поверхность образца и имеющего увеличенную толщину на краях в зоне крепления в прижимных планках, внешняя поверхность нагревательного элемента и внутренняя поверхность образца снабжены защитными теплоизолирующими элементами с установленными в них нестационарными датчиками теплового потока.1. A device for determining the complex of thermophysical characteristics of composite materials, including: a base on which movable and fixed clamping bars are installed, equipped with electrically insulating plates and fasteners for flexible current leads and acting as electrical contacts of a thin tape electric heating element made of heat-resistant metal or alloy, two tension units heating element in the longitudinal direction, a sample of the material under study installed on the heating element, a control thermocouple installed in the central part of the heating element, thermocouples installed on the surface and inside the sample in its central part, a heat-insulating element installed on the surface of the sample, non-stationary heat flow sensors , thermocouples installed in non-stationary heat flow sensors, conductors installed on the heating element to measure the voltage at the boundaries of the working zone of the heating th element, protective heat-insulating elements of the side surfaces of the sample, lower and upper suspension units of the sample, equipped with spring clamping devices, characterized in that the sample of the test material is made in the form of a half-cylinder, the heating element is made in the form of a half-cylinder, covering the outer heated surface of the sample and having an increased thickness at the edges in the fastening zone in the clamping bars, the outer surface of the heating element and the inner surface of the sample are equipped with protective heat-insulating elements with non-stationary heat flow sensors installed in them. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что образец исследуемого материала выполнен в виде полого полуцилиндра.2. The device according to claim. 1, characterized in that the sample of the studied material is made in the form of a hollow half-cylinder. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что образец исследуемого материала выполнен в виде многослойного полого полуцилиндра. 3. The device according to claim 2, characterized in that the sample of the studied material is made in the form of a multilayer hollow half-cylinder. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что образец исследуемого материала выполнен в виде сплошного полуцилиндра. 4. The device according to claim 1, characterized in that the sample of the studied material is made in the form of a solid half-cylinder. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что образец исследуемого материала выполнен в виде сплошного многослойного полуцилиндра.5. The device according to claim. 4, characterized in that the sample of the studied material is made in the form of a continuous multilayer half-cylinder.
RU2020140785A 2020-12-10 2020-12-10 Apparatus for determining complex of thermophysical characteristics of composite materials RU2758414C9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140785A RU2758414C9 (en) 2020-12-10 2020-12-10 Apparatus for determining complex of thermophysical characteristics of composite materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140785A RU2758414C9 (en) 2020-12-10 2020-12-10 Apparatus for determining complex of thermophysical characteristics of composite materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2758414C1 RU2758414C1 (en) 2021-10-28
RU2758414C9 true RU2758414C9 (en) 2022-02-03

Family

ID=78466569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020140785A RU2758414C9 (en) 2020-12-10 2020-12-10 Apparatus for determining complex of thermophysical characteristics of composite materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758414C9 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1406469A1 (en) * 1986-07-12 1988-06-30 Киевский Технологический Институт Пищевой Промышленности Method of determining thermophysical characteristics
CN202693430U (en) * 2012-07-03 2013-01-23 北京航空航天大学 High temperature distributed load heat strength test device for plane structure of high-speed missile aircraft
RU2556290C1 (en) * 2013-12-11 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" Method of determination of thermophysical properties of solid materials
RU169620U1 (en) * 2016-09-30 2017-03-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" DEVICE FOR DETERMINING THE COMPLEX OF THERMAL PHYSICAL CHARACTERISTICS OF MATERIALS
RU172098U1 (en) * 2016-12-26 2017-06-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединённый институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) DEVICE FOR MODELING NON-STATIONARY TEMPERATURE FIELD IN ELEMENTS OF STRUCTURES OF ROCKET TECHNOLOGY UNDER THE INFLUENCE OF POWERFUL HEAT FLOWS

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1406469A1 (en) * 1986-07-12 1988-06-30 Киевский Технологический Институт Пищевой Промышленности Method of determining thermophysical characteristics
CN202693430U (en) * 2012-07-03 2013-01-23 北京航空航天大学 High temperature distributed load heat strength test device for plane structure of high-speed missile aircraft
RU2556290C1 (en) * 2013-12-11 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" Method of determination of thermophysical properties of solid materials
RU169620U1 (en) * 2016-09-30 2017-03-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" DEVICE FOR DETERMINING THE COMPLEX OF THERMAL PHYSICAL CHARACTERISTICS OF MATERIALS
RU172098U1 (en) * 2016-12-26 2017-06-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединённый институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) DEVICE FOR MODELING NON-STATIONARY TEMPERATURE FIELD IN ELEMENTS OF STRUCTURES OF ROCKET TECHNOLOGY UNDER THE INFLUENCE OF POWERFUL HEAT FLOWS

Also Published As

Publication number Publication date
RU2758414C1 (en) 2021-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU169620U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE COMPLEX OF THERMAL PHYSICAL CHARACTERISTICS OF MATERIALS
CN104215521B (en) Re-power-environment coupled action test device and application under room temperature to superhigh temperature
Zhang et al. A high-precision instrumentation of measuring thermal contact resistance using reversible heat flux
EP0159438A2 (en) Multi-layered thin film heat transfer gauge
Xu et al. Study of thermal buckling behavior of plain woven C/SiC composite plate using digital image correlation technique and finite element simulation
Scoarnec et al. A new guarded hot plate designed for thermal-conductivity measurements at high temperature
Gangireddy et al. Flexural creep of zirconium diboride–silicon carbide up to 2200 C in minutes with non-contact electromagnetic testing
Spitas et al. A three-point electrical potential difference method for in situ monitoring of propagating mixed-mode cracks at high temperature
Filla A steady-state high-temperature apparatus for measuring thermal conductivity of ceramics
Gupta et al. Creep behavior of a rotating functionally graded composite disc operating under thermal gradient
Chen et al. Experimental investigation of high temperature thermal contact resistance of thin disk samples using infrared camera in vacuum condition
Heldenfels et al. Experimental and theoretical determination of thermal stresses in a flat plate
RU2758414C9 (en) Apparatus for determining complex of thermophysical characteristics of composite materials
Brown et al. A 3D numerical model of the temperature-time characteristics of specimens tested on a Gleeble thermomechanical simulator
Chen et al. Effect of surface heat transfer coefficient gradient on thermal shock failure of ceramic materials under rapid cooling condition
Chen et al. In situ measurement of fatigue crack growth rates in a silicon carbide ceramic at elevated temperatures using a DC potential system
Lyon et al. New technique for measuring the heat of solid deformation
Sonker et al. Simulation of thin film thermocouple for high temperature measurement applicable to missiles
Masuda et al. A method for the simultaneous measurement of total hemispherical emissivity and specific heat of metals by the transient calorimetric technique
RU2625599C9 (en) Method for determining thermal conductivity of solid bodies
Zobel et al. Measurement of thermal diffusivity with a guarded-hot-plate device using a dynamic method
Zongren et al. Compensation heating technique for experimental investigation of thermal contact conductance across gh4169/k417 interface
Al Ashraf Thermal conductivity measurement by hot disk analyzer
Owate et al. A device for thermal conductivity measurement in a developing economy
Velyka et al. A custom setup for thermal conductivity measurements

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 31-2021 FOR INID CODE(S) (72)

TH4A Reissue of patent specification