SU373606A1

SU373606A1 - METHOD FOR DETERMINING THE INTEGRAL EMISSIVE ABILITY OF MATERIALS

Info

Publication number: SU373606A1
Application number: SU1615248A
Authority: SU
Inventors: В. П. Сахаров С. Д. Бел ков А. А. Ануфриев
Priority date: 1971-01-18
Filing date: 1971-01-18
Publication date: 1973-03-12

Description

1one

Изобретение относитс к области высокотемпературной техники исследовани излучательных СВОЙСТ1В материалов и может быть осуществлено дл определени относительной интегральной излучательной способности двух материалов, а при известной излучательной способности одного материала легко определить абсолютную интегральную излучательную способность другого материала.The invention relates to the field of high-temperature technology for the study of radiative materials VOLOIST1V and can be implemented to determine the relative integral emissivity of two materials, and with the known emissivity of one material it is easy to determine the absolute integral emissivity of another material.

В известном способе интегральную излучательную способность материалов определ ют путем измерени температуры погруженных в гор чий .газ терМОприемников в зависимости от коэффициента теплоотдачи и степени черноты материалов. Однако дл определени искомой величины необходимо измер ть температуру не только термоприемников, но и газа, а последнее не всегда можно сделать с достаточной точностью. Измеренна излучательна способность относитс не IK строго фиксированной температуре поверхности, а к интервалу температуры, определ емому показани ми обоих термоприемников. Известный метод может -быть использован только в случае прозрачного (несвет щегос ) газа и при отсутствии стенок газовой камеры или при строго известной температуре стенок окружени . Температуру поверхности термоприемников необходимо знать с большой точностью , так как ошибки в измерении последнихIn the known method, the integral emissivity of materials is determined by measuring the temperature of the thermopumps immersed in a hot gas, depending on the heat transfer coefficient and the degree of blackness of the materials. However, to determine the desired value, it is necessary to measure the temperature not only of the thermal receivers, but also of the gas, and the latter can not always be done with sufficient accuracy. The measured emissivity is not related to IK of a strictly fixed surface temperature, but to the temperature range determined by the readings of both thermal receivers. The known method can only be used in the case of a transparent (non-luminous) gas and in the absence of the walls of the gas chamber or at a strictly known temperature of the surrounding walls. The temperature of the surface of the thermal receivers needs to be known with great precision, since the errors in the measurement of the latter

сильно оказываютс на определ емой излучательной способности.strongly affected by detectable emissivity.

Целью изобретени вл етс повышение точности и быстрота определени интегральной излучательной способности материалов. Дл достижени этого ,выра внп1вают температуру двух погруженных в гор чий .газ термоприемников с соответственно известной и искомой излучательной способностью материала их поверхности путем изменени коэффициента теплоотдачи одного из теплоприемников , определ ют отношение коэффициентов теплоотдачи теплоприемников при их равной температуре и по известному соотношениюThe aim of the invention is to improve the accuracy and speed of determination of the integral emissivity of materials. To achieve this, express the temperature of two thermal receivers immersed in a hot gas with respectively known and desired emissivity of the material surface by changing the heat transfer coefficient of one of the heat sinks, determine the ratio of heat transfer coefficients of heat sinks when they are equal to the temperature and the known ratio

определ ют искомую величину.determine the desired value.

В область / (см. фиг. 1) гор чего .прозрачного .газа, однородного в районе установки температурных датчиков, погружают термоприемник 2, покрытый исследуемым материалом , с одной стороны обдув и несколько (напрвмер , три) термоприемников 3, 4, 5 той ЖР формы .и чистоты поверхности, покрытых материалом с известной излучательной способностью , но с разной скоростью обдува. Температура термоприемников измер етс прибором 6.In the area / (see Fig. 1) of a hot. Translucent gas, homogeneous in the area of installation of temperature sensors, a thermal receiver 2, covered with the material under investigation, is immersed, with one side blowing and several (for example, three) thermal receivers 3, 4, 5 ZHR forms .and surface cleanliness, covered with a material with a known emissivity, but with different airflow rates. The temperature of the thermal receivers is measured by instrument 6.

В качестве термоприемников 2-5 можно использовать, например, термопары или терморезисторы . В данном случае переменнымFor example, thermocouples or thermistors can be used as thermal receivers 2-5. In this case, the variables

параметром, измен ющим коэффипиеит теплоотдачи , вл етс скорость обдува газом эта.лонных термоприемников. При это, если используют чистые материалы термосоиротивлений или термоиар (без наружных покрытий другими .материалами), аможио определ ть.относительную интегральную -излучательную способность материалов термосопротивлений или термоспаев термопар. Если покрыть поверхности термоприемников другими материалами (например, путем напылени в вакууме ), то можно определ ть излучательную способность этих последних .материалов. Подбор конструкции термоприемников должен Иоключать вли ние на их показани всех параметров , кроме лотерь энергии на излучение (малый теплоотвод в проводе обеспечиваетс , например, выбором рабочей длины погружени термо.приемника, а скоростна по.грешность практически может быть исключена, например , при использовании газов относительно невысоких скоростей). После измерени температуры и исследуемого TI и эталонного TZ термоприем иков стро т зависимость температуры TZ термоприемника (см. фиг. 2), покрытого материалом с известной излучательной способностью 82, от скорости обдува Vz и по построенной кривой TZ (Vz) наход т ту скорость , при которой температура эталонного TZ и исследуемого Ti термонриемникав равны. В случае равной температуры записываютс уравнени теплового баланса и определ етс искома величина. Уравнени теплового баланса дл рассматриваемых двух тер.моприемнико в записывались в виде Г f /74 г-Л- -(Л-, Г,-Т, - {Т1-Т где Г. - температура газа; ai иicxs - коэф фициенты теплоотдачи; TW - эффективна температура окружени , учитыва юш,а излучение стенок и газа. ai , . . где АГ, РГ, Vr, fir - теплопроводность, плотность, скорость и динамическа в зкость; . Re - число Рейнольдса; А и п - константы, определ емые диапазоном чисел Рейнольдса; di - геометрический параметр термоприемника . В случае T2 из уравнений 1-2 следует формула: Sal -I- |, где «2 -коэффициент теплоотдачи, при котором температуры двух термоприемников равны. Пере|Менным параметром, измен ющим коэффициент теплоотдачи а может быть скорость газа Fr , плотность рг, размер термоприемника dg и др. В первом случае формула, по которой определ етс искома излучательна способность ei исследуемого материала, имеет вид S, - е„ Предмет изобретени Способ определени интегральной излучательной способности материалов путем измерени температуры погруженных в гор чий газ термоприемников в зависимости от коэффициента теплоотдачи и степени черноты материала , отличающийс тем, что, с целью .повышени точности и быстроты определени , выравнивают температуру двух погруженных в гор чий газ термоприемников с соответственно известной и искомой излучательной способностью материала их поверхности путем изменени коэффициента теплоотдачи одного из термопримников, о.предел ют отношение коэффициентов теплоотдачи термоприемников при их равной температуре и по известному соотношению определ ют искомую величину.The parameter that changes the heat transfer coefficient is the gas flow rate of this aemon thermal receivers. In this case, if pure thermo-insulation materials are used or thermo-air (without external coatings with other materials), it is possible to determine the relative integral-emissivity of thermal resistance materials or thermocouple thermocouples. If the surfaces of the thermal receivers are covered with other materials (for example, by sputtering in a vacuum), the emissivity of these latter materials can be determined. Selection of the design of thermal receivers should include the influence on their readings of all parameters, except the lottery energy for radiation (a small heat sink in the wire is provided, for example, by choosing the working length of the thermal receiver, and speed error can practically be excluded, for example, using gases relatively low speeds). After measuring the temperature and the TI under study and the reference TZ thermal receivers, the temperature of the TZ thermal receiver (see Fig. 2), covered with material with a known emissivity 82, is plotted on the blowing speed Vz and the speed Tz (Vz) measured, at which the temperature of the reference TZ and the thermally tested Ti are equal. In the case of equal temperature, the heat balance equations are written and the target value is determined. The heat balance equations for the two thermometers under consideration were written in the form G f / 74 g-L- - (L-, G, -T, - {T1-T where G. is the gas temperature; ai and icxs are the heat transfer coefficients; TW is the effective ambient temperature, taking into account Yush, and the radiation of the walls and gas: ai,., Where AG, RG, Vr, fir are thermal conductivity, density, velocity and dynamic viscosity; Re is the Reynolds number; A and n are constants, defined by the Reynolds number range; di is the geometrical parameter of the thermal receiver. In the case of T2, from equations 1-2 follows the formula: Sal -I- |, where "2 is the heat dissipation factor Ach, at which the temperatures of the two thermal receivers are equal. The variable parameter, which changes the heat transfer coefficient, can be the gas velocity Fr, the density pg, the size of the thermal receiver dg, etc. In the first case, the formula that determines the desired emissivity ei has the form S, - е „The subject of the invention. The method of determining the integral emissivity of materials by measuring the temperature of thermal receivers immersed in hot gas, depending on the heat transfer coefficient and the degree of blackness. material, in order to increase the accuracy and speed of determination, equalize the temperature of two thermal receivers immersed in hot gas with respectively known and desired emissivity of the material of their surface by varying the heat transfer coefficient of one of the thermal receivers, determine the ratio of heat transfer coefficients Thermal receivers at their equal temperature and a known ratio determine the desired value.

1 25451 2545

-VsM-VsM

ТгTg

T.TiT.Ti