SU813221A1 - Способ определени теплопровод-НОСТи пОРиСТыХ МАТЕРиАлОВ - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике тепловых измерений и может быть использовано дл  измерений теплопровод ности материалов при повышенных температурах . Известен способ определени  тепло проводности материалов, основанный на измерении температуры двух сторон образца, нагреваемого инфракрасным излучением Щ. Наиболее близким к изобретению  в л етс  способ определени  теплопроводности тонких пленок, в котором исследуемый образец помещают в сосуд заполненный газом с коэффициентом аккомадации равным или близким 1, на пример воздухом или аргоном с давлением ниже атмосферного, направл ют лучистый поток вдоль пол рной оси диска, измер ют давление газа в сосу де, удельную мощность падающего на образец излучени , величину радиометрической силы, и по отношению произведени  давлени  газа на. удельную мощность лучистого потока к радиометрической силе суд т о величине теплопроводности тонких- пленок 2 , Недостатками способа  вл ютс  сло ность изготовлени  тонких пленок из исследуемого материала особенно из металлов, тем более из тугоплавких одно- и многокомпонентных сплавов, отличающихс  высокой хрупкостью; сложность процесса измерени , включак цего определение трех параметров, а следовательно, и сравнительно невысока  точность определени  теплопроводности . Цель изобретени  - повышение точности и расширение по температуре диапазона измерений, упрощение процесса измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что газ подают через образец пористого материЕша с посто нным массовым расходом и измер ют величину повышени  давлени  газа со стороны входа его в образец, нагретый до установившегос  теплового состо ни , о чем суд т по прекращению изменени  непрерывно регистрируемого давлени  газа перед образцом, после чего величину теплопроводности материала определ ют расчетным путём. Образец ИЗ исследуемого пористого материала выполн ют в виде пластины любой конечной толщины. Выбор то щииы и размеров пластинки осуществл ют из услови , чтобы в геометрических

размерах образца полностью сохран лись свойства исследуемого материалаа Одну из 6С1КОВЫХ поверхностей пластинки зачерн :ют.

Пластинку устанавливают в герметический к:орпус, в котором пластинка  вл етс  одной из стенок, Внут- уренн   полость корпуса выполн ет роль ресивера газа. При помс ци систеivb подводе и регулировани  газа устанавливают посто нный массовый расход газа через пористую пластинку. Измер ют датчиком давлени  величину давлени  газа перед входом в пЛастинку в исходном состо нии, соответствующую установленному массовому расходу газа и коэффициенту гидравлического сопротивлени  пористой структуры пластинки , и далее непрерывно. После этого поверхность пластинки со стороны выхода газа подвергают воздействию равномерного лучистого теплового потока известной интенсивности.

По достижении установившегос  теплового режима- пластинки, о чем суд т по прекращению роста давлени  газа, измер ют величину установившегос  давлени  газа при посто нном установленном вначале массовом его расходе. Повышение давлени  газа при посто нном массовом расходе, равное разности величин давлени  газа в установившемс  и исходном тепловом состо нии пластинки,  вл етс  следствием его объемного теплового расширени  из-за нагрева при прохождении через пористую структуру пластинки, нагретую лучистым тепловым потоком известной интенсивности .

Аналитически установлена и экспериментально проверена пропорциональна  зависимость величины повышени  давлени  газа при прохо щении через пористую структуру нагреваемой пластинки и величины коэффициента теплопроводности пористого материала.

Зависимость имеет вид:

s

si.

4

Л

m

Ср 4Р(

Х - коэффициент теплопроводное- SO ти пористого материала при температуре}

m - массовый расход газа на ед ницу площади поверхности . 55

рнстой пластинки.

СМ

Еж .

теплоемкость газа с м2 /

тв гловой поток на единицу площади поверхности пористой

пластинки-образца,

дж газова  посто нна  кг rpqgT)

коэффициент гидравлического сопротивлени  пористой структуры образца пластинки толщиной , м;

давление газа перед пористой пластинкой, соответствуквдее установленному массовому расходу газа через пластинку в исходном сос.то нии,

повкшение давлени  газа вследствие теплового расширени  при прохождении через пористую ст1руктуру образцапластинки , нагретой эталон (

ным лучистым потоком

равное разности величин давлени  газа перед входом в образец в установившемс  в исходном тепловом состо нии .

Величина установившейс  средней по толщине температуры пластинки, нагретой эталонным лучистым тепловым потоком g, определ етс  из зависимости

- 4HeB±2BA / fl Vr 9 (с i/% (2)

где Тд температура газа в корпусе ресивере в : сходном состо нии , ° ; (Я - толщина образца-пластинки, м.

Предлагаемым способом можно измер ть теплопроводность пористых материалов при повышенных температурах. Величину температуры нагрева пластинки регулируют за счет изменени  массового расхода газа или величины лучистого теплового потока.

Пределы применимости способа ограничиваютс  радиационной прозрачностью газа и температурой нагрева пластинки , котора  не должна превышать температуру начала структурных изменений материала.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  теплопроводности порисэжос материалов путем воздействи  на пов)хность образца посто нного лучистого теплового потока известной интенсивности и измерени  давлени  газа в объеме, в который потлещен образец иссл«гдуемого материала , отличающийс  тем, что, с целью повышеш   точности и расширени  диапазона измерений по температ5фе, газ пс с1ют с посто нным массовшм расходом и измер ют величину повьаа эни  давлени  газа со стороны входа его в образец, нагретый до установившегос  те:плового состо ни , о чем суд т по прекращению изг нени  непрерывно регистрируемого давлени  газа перед образцом, пос58132216

   ле чего величину теплопроводности 1. Авторское свидетельство СССР

   материала определ ют расчетным пу- 458752, кл. G 01 N 25/18, 1976. тем.
2. 2. Авторское свидетельство СССР

   Источники информации, 295037, кл. G 01 N 25/18, 1977

   прин тые во внимание при экспертизе(прототип).