Способ определения теплофизических характеристикматериалов

Способ определения теплофизических характеристикматериалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

ИПК G 01n 25/18

Заявлено 12.1V.1968 (Л 1233661/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 15.1.1971. Бюллетень ¹ 5

Дата опубликования они!сания 20.1 .1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 563.21(088.8) Автор изобретения

H. Д. Данилов

Заявитель

СПОСОБ ОП РЕДЕЛ ЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧ ЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

МАТЕРИАЛОЬ

Изобретение относится к теплофизи еским способам исследования материалов.

Известные способы определения теплофизических характеристик материалов позволяют рассчитать теплофизические коэффициенты, если известны мощности теплового импульса, температура в определенной точке эталонного

06 P 33 !1 3 H 8 Pc aI i . дo ai0 at PI IT 2 дост!1жен11Я а13ксимального значения температуры в этои точке.

Известным способам определения теплофизических характеристик свойственны такие недостатки, как недостаточная точность в определении мощности теплового импульса, особенно если продолжите IbHocTb его действия мала (менее 0,5 л!сек), и неточность B определении момента наступления максимального значения температуры в заданной точке, так как этот максимум довольно пологий. Кроме того, источник теплового импульса в большин— стве случаев располагают посредине пластины из испытываемого материала, что не всегда возможно сделать.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что подают тепловой импульс от источника мгновенного тепла в место контакта двух эталонных гел, измеряют изменение температуры во времени, тем же теплОВВ!м и !пульсовl ВоздеистВуют н3 место 1 ;oIITBI T2 этя" лонного и исследуемого тел, измеряют измсиение температуры во времени в месте контакга и в одном из с "÷ciøé исследуемого тела и, сопОставл!1я результ!!ты измерсний для ОднОГО и

ТОГО же момp11т2 Времени, p3с 1етнывl путем опрсделя!От искомые величины.

Это по: âîëÿåò повысить точность определения Tpплофизи !Вских характеристик материалов.

Исслсдоваш!я проводились для тел, которые

10 рассматривались как полуограниченные, а источ1!11! Тсп.13 расп01аГался на ОГp3ни !иВающей поверхности тел.

В одном экспсриме!Пс плоский мгновенный источник действует в месте контакта полуоград ни1снных тел i:ç талонного материала и записывается временная кривая изменения температуры контакта. Во втором эксперименте

МГПОвеин,lи п.10ский источник тепла тои же мощност дси тзусT в месте контакта тел из

20 эта10ниoго и испь1тываемого материалов.

В этом cëó 1ас записывается температурная кривая в месте контакта и в одном из сечений тела из испытываемого материала.

Теплофизическис характеристики испытываемого магсриала определяются из сопоставления результатов экспериментов в одинаковые моменты времени, Г1ри этом температурная кривая, полученная в первом эксперименте, может быть ис30 нользована пpli комплексном определении теп293206

Лв ан =

С„;„ (7) а(0,.) н(Л» -.) 10 Используя (6), найдем:

). v»P аи (8) CRRIR= =1 ан

15 где

Предмет изобретения

x c „ » (4)

1+К= и далее: еэ и—

Кя

Ссставптепь И. И. Дубсои

Редактор С. И. Хейфиц Текред А. A. Камышникова Корректор Т. А. Китаева

Заказ 540 16 Изд. ¹ 251 Тираж 4т=: Подписное

ЦНИИПИ Ко:»итета по делам изобретений и открытий прп Совете Мин»серов СССР

Москва, 0К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, лофизических характеристик различных материалов, если в различных экспериментах мощность теплового источника остается неизменной.

Изменение температуры в месте контакта двух полуограничепных тел из испытываемого и эталонного материалов от действия мгновенного источника тепла может быть найдено из решения краевой задачи при равномерном распределении температур в начальный момент времени в обоих телах: „(0,) = а э э1э

Q — количество тепла, выделенного мгновенным источником;

)в, Са, уа — коэффициенты теплопроводности, теплоемкость и удельный вес эталонного материала; е — время;

1.,C:;, i...C „в»

Индекс «И» означает испытываемый материал.

Если К, =1, что имеет место, когда измеряется температура контакта двух эталонных тел, формула (1) примет вид:

>, (О, ) =,,. (3)

) зСэ(з 2У

Температура t»(Xь т) в заданном сечении (Х,) испытуемого тела для указанных ранее условий будет:

По отношению температур t»(0, т) и 4(0, т) в сходственные моменты времени определим величину Кв: ь(0 .) (5)

2 э(0 ) — tь(0,-.) Отпошепие температур t,,-(0, т) и г»(Х, т) в один и тот же момент времени позволяет определить коэффициент температуропроводности:

5 А2

Таким образом, в предлагаемом способе для определения теплофизических коэффициентов

20 достаточно иметь три кривые зависимости температуры от времени, которые могут быть записаны с высокой точностью. Причем одна кривая записыв ется один раз для серии экспериментов, т. е. практически для определения

25 теплофизических характеристик материала достаточно проведения одного эксперимента, что сокращает время, упрощает технику и повышает точность измерения.

Способ определения теплофизических характеристик материалов с помощью эталонного

35 тела, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, подают тепловой импульс от источника мгновенного тепла в место контакта двух эталонных тел, измеряют изменение температуры во времени, тем же тепловым им40 пульсом воздействуют на место контакта эталонного и исследуемого тела, измеряютизменение температуры во времени в месте контакта и в одном из сечений исследуемого тела и, сопоставляя результаты измерсний для од45 ного и того же момента времени, расчетным путем определяют искомые величины.