Способ определения коэффициентаэффективной теплопроводности слоякусковых материалов

Способ определения коэффициентаэффективной теплопроводности слоякусковых материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соаетскнк

Соцналнстнческнк

Республнк ((((834481

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву й(586375 (22) Заявлено 250979 {21) 2823203/18-25 (51)м кл с присоединением заявки Йо

G 0l N 25/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н .открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300581,Бюллетень ЙЯ 20

Р ) УДК 536.6 (088 ° 8) Дата опубликования описания 3005.81, (72) Авторы изобретения т(If,,,::"f i 1

a..((Ъ

1 (В.Я.Липов, Г.К.Рубин и fO.Н.Селезнев (71) заявители (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СЛОЯ

КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к тепловым измерениям, в частности к технологии исследования теплофизических свойств материалов.

По основному. авт. св. 9. 586375 известный способ (1) определения коэффициента эффективной теплопроводности, заключается в"том, что слой кусковых материалов заливают быстро-. твердеющей жидкостью, например эпоксидной смолой, после затвердевання разрезают слой по двум вертикальным взаимноперпендикулярным плоскостям, и на срезах по горизонтальной и.вертикалифой осям секущих плоскостей определяют распределение по вероятностям размеров кусков материала и раз( меров затвердевшей жидкости, находящейся между кусками,и затем. находит коэффициент эффективной тейлопроводности по формуле и еф n „.ы р + 6 6Т Н,„Лн, где n — число членов, определяемое числом интервалов распреде-. ления по вероятностям размеров кусков материалов к размеров з ат вердевшей жидкости,находящейся между куска ми по нужному направлению;

Нл„,Н„; — размер кусков материалов и размер затвердевшей жидкостюф находящейся между куска5

Р— средняя порнстость слоя, оп« . ределяемая до заливки жидкос.f . тьют

1,1„ — теплопроводность газовой фазы и материала кусков; бм степень черноты поверхности материала1

8 — постоянная Стефана-Больцмана1.

Т вЂ” температурау

i — индекс суммирования;

15 «Р. — коэффициент, определяеееей

Н п4 по Формуле Р. Н . + Н . (11 l((((Основным кед(остатком этого способа является упрощенный учет радиационной

2О составляющей эффективной теплопроводности Х р 4Внб Т Н „;, Раочетное выражение и указанный слой являются следствием следующей модели слоя кусковых материалов. Слой рассматривается как система чередую(щихся прослоек as материала кусков и газовых зазоров разной толщины, т. е. одномерной модели.. В реальных слоях ! ( тепловые потоки являют собой сложную

ЗО пространственную картину, что в ас1

834481

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 4058/65 Тираж 907 Подписное филиал ППП "Патент"., г. Ужгород, ул.Проектная,4

> новном, влияет на величину 3 р пос;кольку излучение — доминирующий ме ханизм в теплопередаче через слой де- талей. 3ro приводит к ошибкам в определении эффективной теплопроводнос-. ти (до 20.-25%) и, как следствие, к неверному описанию температурах полей загрузок при использовании 1зф.

Цель изобретения — увеличение точности определения коэффициента эффективной теплопроводности.. 10

Поставленная цель достигается тем, что перед заливкой слоя кусков быст.ротвердеющей жидкостью куски,загружают в ящик с прозрачным дном и.определяют распределение по. вероятностям величины коэффициента поглощения в зависимости от высоты слоя кусков, измеряя для этого, например с помощью фотоэлементов, интенсивность подающего и прошедшего через загрузку лучистого потока соответственно на верх-20 ней и нижней части слоя а коэффици-ент эффективной теплопроводности находят по формуле .1 1у Р; . 1-Р 1-1 .ЭФ Ип„=,Л +48 бтзах(ма-1ахЦ А„.) 25.

+ где n — чйсло членов, определяемое числом интервапов распреде-ления по вероятностям размеров, кусков материалов и размеров затверждевшей жид-, 30 кости находящейся между кусками по нужному направлениЮ1

P — средняя пористость слоя, определенная до заливки жидкостью; 35

1„Д вЂ” теплопроводность газовой фазы и материала кускову

Ещ — степень черноты поверхности материала;

Π— постоянная, Стефана-Больцма- . 40

T — температура, ОК1

1 — индекс суммирования;

Р P| " коэффициент, определяей по формуле

Н и 45

Р*

Ни1 + Нп

К вЂ” коэффициент поглощательной способности слоя1 " — высота слоя.

Более точное определение радиаци- 50 онной составляющей,1р с учетом сложного пространственного распределения лучистых потоков значительно повысить точность и надежность определения коэффициентов эффективной тепло- 55 нроводности слоя кусковых материалов.

П р и м.е р Исследуют эффективную теплопроводность слоя хаотически уложенных стальных деталей.

Детали загружают в короб с прозрачным дном, высота слоя засыпки 3X.

Сверху на засыпку направляют лучистый поток. С помощью. фотоэлементов измеряют плотность .падающего gy и.. плотность прошедщего gä потока, при.чем ддх замеряют, со стороны поозрачного дна в различных местах для получения статистической выборки значений йотока.

Обработка, измерений лучистого по тока позволяет определить .распределеt ния по вероятностям величины коэффициента поглощения K = 1 —,др/9д . сре— ди которых выбираются характерные величины K; .

После этого слой кусковых материалов заливают быстротйердеющей жидкостью, например эпоксидной смолой, затвердевший слой разрезают по двум вертикальным взаимнеперпендикулярным плоскостям, и на полученных срезах замеряют характерные, размеры полостей Н.„„ и размеры участков материала кусков Н „. Измерение .про-. водят. с помощью линейки, штангенциркуля, или измерительного микроскопа, в зависимости от необходимой точности. I

Более точный учет радиационной составляющей эффективной теплопроводности позволит точнее проводить расчеты термической обработки изделий, и соответственно,. повысить качество обработки.

Способ определения коэффициента . эффективной теплопроводности слоя кусковых материалов по авт. св.

9586375,,о тли чающий с я тем, что, с целью увеличения точности определения коэффициента эффективности теплоцроводности, перед заливкой слоя быстротвердеющей жид-. костью ®суски материала загружают в ящик с прозрачным дном и определяют.. распределение по. вероятностям величины коэффициента поглощения в зависимости от высоты слоя кусков, по .интенсивности падающего и прошедшего через слой лучистого потока, а коэффициент эффективной теплопроводности находят, расчетным путем.

t.

Источники информации, принятые во внимание при экспеотизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 586375, кл. ° G 01 N 25/18, 1978.