SU293206A1 - Способ определения теплофизических характеристикматериалов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к теплофизнческим снособам исследовани  материалов.

Известные снособы определени  теплофизических характеристик материалов нозвол ют рассчитать теплофизические коэффициенты, еели известны мощности теплового импульса. температура в определенной точке эталонного образца и врем  до момента достиже1 и  максимального значени  температуры в этоп точке.

Известным способам определени  теплофизических характеристик свойственны такие недостатки , как недостаточна  точность в определении мощности теплового импульса, особенно если продолжительность его действи  мала (менее 0,5 мсек), и неточность в онределении момента наступлени  максимального значени  темнературы в заданной точке, так как этот максимум довольно пологий. Кролге того, источник теплового импульса в большийстве случаев располагают посредине пластины из испытываемого материала, что не всегда возможно сделать.

Предлагаемый способ отличаетс  от известных тем, что подают тепловой HwnyvTbc от источника мгновенного тепла в место контакта двух эталонных гел, измер ют изменение температуры во времени, тем же тепловым импульсом воздействуют на место контакта этаvTOHHoro и исследуемого тел, измер ют изменение температуры со времени в .месте контакта и в одном из сачений исследуемого тела и, соноставл   результаты измерений дл  одного и того же момента временн, расчетным путем определ ют искомые величины.

Это позвол ет новыснть точность онределенн  тенлофизически.х характеристик материалов .

Нсследованн  нроводились дл  тел, которые рассматривались как полуограниченные, а источ1П1к тепла располагалс  на ограничивающей поверхности тел.

В одном экснерн.менте плоский мгновенный источник действует в месте контакта пол)ограниченных тел из эталонного материала н заннсываетс  временна  крива  изменени  температуры ко1ггакта. Во втором экснерименте мгновенный плоскнй источ1П к тепла той же MouiHOCTii действует в меетс ко}1такта тел из эталонного н иснытываемого материалов. В этом случае занисываетс  температурна  крива  в месте контакта н в одном из сечений тела из нснытываемого материала.

Теплофизическне характеристики испытываемого материала определ ютс  из сопоставлени  рез льтатов экспериментов в одинаковые моменты времени. лофизических характеристик различных материалов , если в различных экспериментах мощность теплового источника остаетс  неизменной . Изменение температуры в месте контакта двух полуограниченных тел из испытываемого и эталонного материалов от действи  мгновенного источника тепла может быть найдено из решени  краевой задачи при равномерном раснределении темнератур в начальный момент времени в обоих телах: «о.) Q - количество тепла, выделенного мгновенным источником; 1з, Сэ, 7э--коэффициенты теплопроводности , теплоемкость и удельный вес эталонногоМатериала; е - врем ; /, 1/ М1( . V -..с,-1п Индекс «PI означает испытываемый материал . Если Ке 1, что имеет место, когда измер етс  температура контакта двух эталонных тел, формула (1) примет вид: /3 (0,) : -7. -4- .(3) 1ХэСэТэ 2Кг. Температура ц(/fi, т) в заданном сечении (Xi) испытуемого тела дл  указанных ранее условий будет: их,, г). 1-f/c. У f-aCsla По отношению температур /ц (О, т) и 4(0, т) в сходственные моменты времени определим величину /Сэ: (0,т)-.(0,.) и далее: Отношение температур .(О, т) и „(Ль т) в один и тот же момент времени нозвол ет определить коэффициент температуропроводности: Использу  (6), найдем: Аи / °и и 1 и - , - Таким образом, в предлагаемом способе дл  определени  теплофизических коэффициентов достаточно иметь три кривые зависимости температуры от времени, которые могут быть записапы с высокой точностью. Иричем одна крива  записываетс  один раз дл  серии экспериментов , т. е. практически дл  определени  теплофизических характеристик материала достаточно проведени  одного эксперимента, что сокращает врем , упрощает технику и повышает точность измерени . Иредмет изобретени  Способ определени  теплофизических характеристик материалов с помощью эталонного тела, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, подают тепловой импульс от источника мгновенного тепла в место контакта двух эталонных тел, измер ют изменение температуры во времени, тем же тепловым импульсом воздействуют на место контакта эталонного и исследуемого тела, измер ют изменение температуры во времени в месте контакта и в одном из сечений исследуемого тела и, сопоставл   результаты измерений дл  одного и того же момента времени, расчетным путем определ ют искомые величины.