SU828047A1 - Способ определени теплопроводностииздЕлий СфЕРичЕСКОй фОРМы - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области исследовани  физических свойств материалов, а именно к определению теплопроводности твердых тел сферической формы и может быть использовано в машиностроении.

Известен способ определени  теплопроводности , заключающийс  в том, что шар с начальной темнературой помеш;ают в хорошо перемешиваемую жидкость с начальной температурой. Если жидкость не тер ет тепло, то, полага , что температура жидкости равна температуре поверхности шара, по изменению температуры жидкости в калориметре в зависимости от времени определ ют теплопроводность шара .

Главный недостаток этого метода заключаетс  в том, что технически трудно осуществить условие равенства температуры всей массы жидкости и температуры поверхности шара, особенно при температурах выше температуры пленочного кипени .

Известен также способ определени  теплопроводности , заключающийс  в том, что в среду помещают нагретый образец и наблюдают изменени  температуры в процессе охлаждени  в зависимости от времени в любой фиксированной точке . Дл  измерени  температуры используютс  температурные датчики, встроенные в эту точку, и проводитс  расчет теплопроводности.

Этот способ мало пригоден дл  проведени  полного контрол  тенлопроводности серийной партии готовых изделий, так как помещение или укрепление термодатчиков в теле  вл етс  непроизводительной и достаточно трудоемкой операцией при массовом контроле готовых изделий, кроме того, эта операци  привести к внесению дефектов и порче готовых изделий.

Цель изобретени  - повышение производительности контрол  теплопроводности серийных партий изделий сферической формы . Цель достигаетс  тем, что в способе опрёделенн  теплопроводности изделие сферической формы нагревают выше температуры перехода пузырькового кипени  в пленочное дл  использ емой рабочей жидкости на величину не менее разности между

температурой перехода пузырькового кипени  в пленочное и температурой перехода пленочного кипени  в пузырьковое. Затем изделие погружают в рабочую жидкость и регистрируют на поверхности издели  температуру перехода пленочного кипени  жидкости в пузырьковое и врем  ее наступлени  по началу звуковой эмиссии, сопровол даюшей переход пленочного кипени  в пузырьковое. Измерение контрольной температуры и времени ее наступлени  по звуковой эмиссии, возникающей при переходе пленочного кипени  в пузырьковое, обеспечивает высокую производительность контрол  теплопроводности. Определение теплопроводности предложенным способом осуществл етс  за счет известных и измеренных параметров, необходимых дл  расчета теплопроводности по известным соотношени м , а именно теплоемкость и плотность материала шара, начальна  температура нагретого шара, коэффициент теплоотдачи жидкости, температура поверхности шара в некоторый момент времени. Эти данные позвол ют из решени  уравнени  теплопроводности нри граничных услови х 3-го рода онределить теплопроводность шара. Таким образом, процесс измерени  теплопроводности сводитс  к регистрации температуры поверхности шара и времени ее наступлени .

Способ определени  теплопроводности иллюстрируетс  чертежом, на котором представлены экснериментальные кривые изменени  температуры от времени в центре (крива  I) и на иоверхности (крива  2) стального шара, охлаждаемого в керосине, запись сигнала звуковой эмиссии на шлейфовом осциллографе с пьезодатчиком, погруженного в керосин (крива  3). Область ДЕ на кривой 3 представл ет звуковую эмиссию при переходе пузырькового кипени  в пленочное, область ЕК - область пленочного кипени , область KN - область перехода пленочного кипени  в пузырьковое. Точка А на кривой 2 соответствует началу перехода пленочного кипени  в пузырьковое и равна 350°, точка С соответствует концу перехода пузырькового-кипени  в пленочное и равна 454°. В области пленочного кипени  зависимость температуры от времени лииейна и перепад температур между центром и поверхностью шара посто нен (область ВА на кривых 1 и 2).

Способ позвол ет повысить производительность при определении и контроле теплопроводности серийно изготовлеиных изделий сферической формы. Контроль теплопроводности готовых изделий сводитс  к контролю момента начала-перехода пленомного кипени  в пузырьковое, который зависит от теплопроводности издели  и по которому можно судить об отклонении теплопроводности изделий от-требуемого значени , и исключает непроизводительные операции , св занные с установкой термодатчиков и подключением их к измерительной аппаратуре , с последующим отключением и разделкой. Способ технологичен в осуществлении , так как используютс  простые приемы такие, как нагрев тела до заданной температуры, погружение тела в жидкость, фиксаци  момента начала звуковой эмиссии , а также стаидартное оборудование такое , как муфельные печи, усилители, электронные секундомеры, частомеры. Вследствие этого процесс контрол  легко поддаетс  автоматизации.Формула изобретени 

Способ определени  теплопроводности изделий сферической формы, включающий погружение в жидкость нагретого издели , регистрацию температуры издели  и времени ее наступлени , расчет теплопроводности по известным соотношени м, отличающийс  тем, что, с целью повышеии  производительности массового контрол  теплопроводности изделий сферической формы, изделие перед погружением в жидкость нагревают до темиературы выше температуры перехода пленочного кипени  жидкости в пузырьковое на величину не менее разности между температурой иерехода пузырькового кипени  в пленочиое и температурой перехода пленочного кипеии  в пузырьковое и регистрируют на поверхности издели  температуру по точке перехода пленочного кипеии  в пузырьковое , а врем  ее наступлени  - ио началу звуковой эмиссии, сопровождающей переход пленочного кипени  в пузырьковое.

Источники информации, прин тые во внимаиие при экспертизе

1.Карслод Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел, М., 1964, стр. 236, 237.

2.Кондратьев Г. «Тепловые измерени  М., 1957, с. 160-163 (прототип).

Claims (1)

1. Способ определения теплопроводности изделий сферической формы, включающий погружение в жидкость нагретого изделия, 25 регистрацию температуры изделия и времени ее наступления, расчет теплопроводности по известным соотношениям, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности массового контроля 30 теплопроводности изделий сферической формы, изделие перед погружением в жидкость нагревают до температуры выше температуры перехода пленочного кипения жидкости в пузырьковое на величину не 35 менее разности между температурой перехода пузырькового кипения в пленочное и температурой перехода пленочного кипения в пузырьковое и регистрируют на поверхности изделия температуру по точке 40 перехода пленочного кипения в пузырьковое, а время ее наступления — по началу звуковой эмиссии, сопровождающей переход пленочного кипения в пузырьковое.