SU94174A1 - Способ скоростного определени теплофизических констант термоизол торов и прибор дл осуществлени этого способа - Google Patents

Description

Известные способы определени  коэффициентов теплопроводности, температуропроводности и удельной теплоемкости термоизол торов методом регул рного режима позвол ют определ ть их только дл  шаровых и цилиндрических образцов путем проведени  нескольких опытов, что не ла&г возможности испытывать анизотропные материалы.

Дл  устранени  недостатков существующих способов регул рного режима предложено материалы исследовать в форме пластинчатых образцов , причем теплофизические константы их определ ютс  комплексно из одного или раздельно из двух опытов.

С ЭТ011 целью Б образцах путем интенсивного двухстороннего охлаждени  или нагревани  при посто нной температуре среды создаетс  одномерный нестационарный тепловой поток. При этом теплофизические константы определ ютс  при использовании одного и того же прибора и одних и тех же исследуемых образцов в широком диапазоне температур.

На фиг. 1 изображен вид прибора сбоку; на фиг. 2, 3 и 4 - разрезы

холодильников по диаметральной плоскости.

Способ проведени  экспериментов на предложенном приборе заключаетс  в следующем.

Между двум  плоскими металлическими холодильниками 1 (фиг. 2), температура днищ которых поддерживаетс  при проведении опыта посто нной , закладываетс  испытываемый образец 2 с дифференциальной термопарой 5 дл  замера разности температур между какой-либо точкой внутри образца и его поверхностью .

Холодильники устанавливаютс  в кожух 4, и поджимаютс  винтом 5. При испытании м гких материалов необходима  толщина образца обеспечиваетс  с помощью установочных дистанционных винтов .

После сборки прибор устанавливаетс  в вертикальное положение с помощью поворотного устройства 7 (фиг. 1) и проводитс  рабоча  стади  опыта.

Посто нство температур днищ холодильников во врем  ОПЫТ& может быть обеспечено путем регулируемого электроподогрева или путем пропускани  с большой скоростью через

Совпадение значений Ry. , вы-численных по формулам (8) и (9), с чужит фактором оценки точности произведенного определени  теплового сопротивлени  прослойки.

Определенные прибором теплофизические константы относ тс  к температуре днищ холодильников тгоТаким образом, измен   каждый раз температуру холодильников, можно получить не только значени  констант, но и установить их температурную зависимость.

При определении теплопроводности X /(-TO) учитываетс  температурна  зависимость удельной теплоемкости Са эталона.

В цел х устранени  вли ни  боковых утечек тепла на точность полученных данных, обща  толщина опытной пластины не должна быть больше V6 части ширины пластины.

Продолжительность опыта на предложенном приборе составл ет от 5 до 20 мин., в з ависИ|Мости от свойств и размеров испытываемой пластины. Вследствие того, что рабоча  стади  опыта непродолжительна и проходит при незначительных перепадах температур от 5 до 10°, на приборе могут исследоватьс  не только сухие, но и влажные материалы .

Предложенные новые способ и прибор дл  комплексного определени  теплофизических констант термоизол торов при несложной форхме исследуемых образцов, простой опытной установке и большой скорости опыта могут быть полезными при испытании различного рода твердых , волокнистых и сыпучих термоизол торов .

Предмет изобретени 

Claims (3)

1. Способ скоростного определени  теплофизических констант термоизол торов , основанный на методе

регул рного режима, отличающийс  тем, что, с целью одновременного определени  коэффициентов теплопроводности, тепловых сопротивлений , температуропроводности и удельной теплоемкости образцов, выполненных в виде пластин, с помощью одного прибора, создают в них одномерный и параллельный нестационарный тепловой поток интенсивным двухсторонним охлаждением или нагреванием опытной пластины , состо щей из испытываемых образцов и металлического эталона, и нар ду с определением темпа охлаждени  определ ют отношение избыточных температур одновременно дл  двух точек по толщине исследуемого образца.

2.Способ скоростного определени  теплофизических констант термоизол торов по п. 1, отличающийс  тем, что с целью раздельного определени  констант материалов с помощью одного и того же прибора к одних и тех же плоских образцов, сначала определ етс  коэффициент температуропроводности без применени  эталона и затем коэффициент теплопроводности с использованием эталона.

3.Прибор дл  осуществлени  способа определени  теплофизических констант термоизол торов по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что с целью освобождени  от необходимости применени  подогревател  с регулируемым нагревом и создани  первоначальных перепадов температур в испытываемых образцах, в нем применены два металлических холодильника с плоскими днищами, между которыми закладываютс  образцы и эталоны в форме пластин со спа ми дифференциальных термопар , причем дл  измерени  образцов и обеспечени  заданной толщины их в сборке холодильники снабжаютс  измерительными дистанционными винтами. числ етс  а. и из уравнени : ( /г--) f/iVK а... при У - из уравнени  (5) соот ветственно вычисл етс  2cos() Затем вычисл етс  теплопровод ность X ,. по уравнению (3) или, есл примен етс  термоизол ционный эта лон //, по уравнению:

С.,, т.„ 5.„ - -. У ctg (о,

, -,/ т

- ctg ( 0 у

После этого удельна  теплоемкость Су. вычисл етс  по формуле (4).

Опытной установкой доказано, что надежные значени  коэффициента а,,, с точностью до 5% получаютс  д   термоизол торов, имеющих объемный вес 100 кг/лг и более.

Значени  коэффициентов теплопроводности X и теплового сопротивлени  R получаютс  точными дл  материалов с объемным весом 19 KzJM и более независимо от того, с какой точностью дл  них определена температуропроводность й..

Это позвол ет дл  тонких прослоек исследуемых материалов и материалов с объемным весом 19 кг.Ли и более определ ть коэффициент теплопроводности без предварительного определени  коэффициента O..J..

При определении теплопроводности X и тепловых сопротивлений / тонких термоизол ционных прослоек последние закладываютс  по схеме фиг. 3, т. е. по обе стороны от металлического или термоизол ционного эталона или по одну сторону

К кал I,,,

ээ

м град час

формуле:

1« () «С,,

г ккал I I м град

град час (7)

При двухсторонней обкладке термоизол ционного эталона тепловое сопротивление одного сло  может быть определено по следующим формулам:

.

;(8)

(9)

где 8в-толщина эталонной пластинки в м.

Дл  односторонней тонкой обкладки термоизол ционного эталона тепловое сопротивление Ry, определитс  соответственно по формулам: от эталона, если таковым  вл етс  термои:зол тор. При этом обща  теплоемкость эталона должна быть в 6 и более раз больше общей теплоемкости Tepwioизол цйонных обкладок, данной в приближенной оценке, что позвол ет определить теплопроводность Х. из одного опыта без предварительного определени  температуропроводности Qj;. При Применении металлического эталона коэффициент теплонроводности X тонких прослоек вычисл етс  на основании опытных данных по

Фиг. 2

Фиг. 3

Фиг. 4

2 10 1

i 2 10

,Л г А

Отв. редактор И. Д. Тихомиров

Стандартгиз. Подп. в печ. 27/Х-56 г. Объем 0,375 п. л. Тир. 400. Зак. 1577. Цена 75 к.

Министерство культуры СССР. Главное управление полиграфической промышленности. 4-  тип. им. Евг. Соколовой. Ленинград, Измайловский пр., 29.