SU783665A1 - Способ измерени теплофизических характеристик капилл рно-пористых и дисперсных материалов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерител ной технике и предназначего дл  нахо дени  оптимальных и рациональных параметров тепло- и массопереноса в подземных сооружени х, стенах зданий почве, в суигильных и других термичес ких процессах. Известен способ измерени  теплофизических характеристик материалов в естественных услови х путем прижима индикаторов к исследуемому телу , выдержке их при контроле темпера туры, измерени  и расчета полученных величин Л . Известный способ характеризуетс  ограниченностью в возможности определени  желаемого количества характеристик в одном устройстве, невозможностью определени  коэффициентов тепло- и массопереноса при различных г аничных услови х в одном устройстве . Наиболее близким техническим реше нием к изобретению  вл етс  способ определени  теплофизическнх характеристик капилл рно-пористых и дисперс ных материалов путем прижима измерительного блока к поверхности исследу емого тела с следующими одна за другой операци ми настройки измерительного блока до температуры, равной температуре исследуемого тела, при контроле температуры и ее градиента, нагревани  измерительного и исследуемого тела в месте их контакта известным тепловым потоком, измерени , сравнени  и расчета искомых величин 2 |, известный способ характеризуетс  ограниче«ностью в возможности определени  желаемого количества характеристик в одном устройстве, не дает возможности установить достаточно полно механизм тепло- и массопереноса в исследуемом теле. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  при определении теплофизических характеристик исследуемых материалов одним прибором. Цель достигаетс  тем, что измерение теплофизических характеристик капилл рно-пористых и дисперсных материалов производ т путем прижима эталонного измерительного блока к исследуемому материалу, затем одновременно с определением температурного равновесного состо ни  измер ютс  потоки тепла через эталонный измерительный блок, по которым определ ют влажностное равновесное состо ние , после чего перед нагревом по характеристике

- и ft. tf

HsTS,

1 %b

L A.OonSt C},

и зависимости

,CJ) -0,02 05V/0,0012.t,0,6n

киЕ етиккпроцесса тепло- и массообме а дл  эталонного измерительного блфка повер ют и рассчитывают теплофи: ические характеристики исследуемофсз материала при заданных услови х одйозначности.

: Ка фигЛ изображена номограмма тейлофизических характеристик измерительного блока; на фиг,2 - схема одйого из возможных устройств.

:Способ измерени  теплофизических ка актеристик капилл рно-пористых и дифперсных материалов осуществл етс следующим образом. Измерительный блок 1 прижимаетс , например, по оси ординат к исследуемому телу (на фиг. не показан}, между блоком и исследуег-«лу1 телом осуществл етс  тепловой контакт четвертого рода и происходит тепломассообмен, что фиксируетс  датчиками 2,3 и 4 электрофизчерких величин (). Эти измерени  позвол ют определить момент , измерительный блок будет настроен до температуры и потенциала массопераноса, равных температуре и потенциалу массопереноса исследуемого тела. При этом градиенты температур и влажности в измерительном блоке будут равны нулю, что определ  5тс  на вторичном приборе (на фиг. не показан) по нулевому показанию датчиков 2 и посто нному значений отношени  показаний датчиков 3 и 4 теплового потока, включенных по мостовой схеме.

Следующей операцией после настроки измерительного блока  вл етс  поверка его теплофизических характеристик , котора  осуществл етс  по известным характеристикам и зависимости кинетики процесса тепло- и массообмена дл  измерительного блоК5: .

При этом повер ют эквивалентный коэффициент теплопроводности измерительного блока по формуле:

%№

lj™.ib

(1)

X la. J Lconst tj

де IR,

суммарное посто нное термическое сопротивнение измерительного блока; высота измерительного блока;

Si

отношение. показаний датЦ чиков 3 и 4 теплового

потока.

Затем по заранее установленным, номографированным по з ьхарактеристикам кинетики процесса тепломассообмена дл  измерительного блока и уравнению регрессии

, г o ObOSW, 0,00iabt 0,5i2 42 )

окончательно повер ют термовлажностное состо ние измерительного блока,

причем температуру измерительного блока t определ ют по показани м датчиков 2 .

Коэффициент тепловой активности ЧЛС Р исследуемого тела опреде-г

л ют из системы дифференциальных уравнений при заданных услови х однозначности

,,х«)

д

Sia OfcLj . )

-У- ,п V4D

at 9Х (70,

ПО формуле;

)-t,;/--n

-erf

2,t

02 01

Из систе№л (3) при тех же услови х однозначности рассчитывают критерий - теплоусвоени  К и влажность исследу-,

емого тела wn

о,огз05,ч- OiOoia-b-t, 0,5iu

:5)

а,

где t,(x, ) - текуща  температура

измерительного блока, замер ема  датчиком 2;

-начальна  температура

Э1 измерительного блока, замер ема  датчиком 2;

-начальна  температура

-02 исследуемого тела, замер ема  датчиком 5;

-влажность измеритель 1 ного блока;

WP - влажность исследуемого

тела;

а;Ь,с - коэффициенты регрессии .

Кроме того, рассчитывают потенцил массопереноса по формуле:

(6)

ХМч

9

С

- известна  удельна 

Claims (2)

1. W,. массоемкость измерительного блока и рассчитывают удельную массоемкост исследуемого тела С, Затем следует нагрев измерительного блока и исследуемого тела нагревателем 6 (фиг,2), после этого измерение тепловых потоков датчикам 7 и 8 (фиг.2), сравнение и расчет искомых величин по известной методи ке прототипа. При реализации предлагаемого спо соба можно в течение 1-2 часов опре делить необходимые при расчете комфортных условий в подземных сооружени х тепло- и массообменные свойства исследуемого тела, обеспечить непрерывность получени  информации о ходе изменени  температуры и влажности в исследуемом теле, повысить избирательность при определении комплексных дифференциальных и интеграл ных теплофизических характеристик (ТФХ) в 5 раз и сократить врем  определени  ТФХ. Формула изобретени  Способ измерени  теплофизических характеристик капилл рно-пористых и дисперсных материалов, заключающийс  в том, что к исследуемому материешу прижимают зталонный измерительный блок, затем определ ют их температур ное равновесное состо ние путем измерени  температуры и ое изменени  в эталонном измерительном блоке, после чего нагревают исследуемый материал и эталонный измерительный блок с последующим измерением, сравнением с эталонным и расчетом теплоfTTc /ifw ,,)

   Л,--/,,l.Л;гif физических характеристик исследуемого материала, отличающийс   тем что, с целью повышени  быстродействи  измерени , одновременно с определением температурного равновесного состо ни  измер ют потоки тепла через эталонный измерительный блок, по которым определ ют влажностное равновесное состо ние, после чего перед нагревом по характеристике , i акь 1Й, и зависимости А C..j Ь,, ,0012йЪ, 0,512 рассч.итывают теплофизические характеристики исследуемого материала, где эквивалентный коэффициент теплопроводности; суммарное посто нное термическое сопротивление измерительного блока; отношение показаний датчиков теплового потока; высота измерительного блока; коэффициент тепловой активности; влажность измерительного блока; температура измерительного блока. Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе . - 1. Вопросы проветривани  шахт онецкого бассейна. Сб. научных труов 44, 1969, с.240-247.
2. 2. Тепло- и массоперенос, том.1, 1962, с.61-64 (прототип).

   f