Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Відносні методи визначення коефіцієнта теплопровідності. Метод Хрістіансена. Метод циліндрів




Метод Христіансена грунтується на використанні еталонного (зраз­кового) матеріалу, для якого коефіцієнт теплопровідності відомий заздалегідь[5]. Зразки досліджуваного 1 та еталонного 2 матеріа­лів – це пластини товщиною відповідно dx і dеt, які щільно прилягають одна до одної, а також відповідно до нагрівача 4 та холодильника 3.

У стаціонарному стані розподіл температур у досліджуваному та еталонному матеріалах — лінійний і сталий, теплові потоки — однакові. Тому

, (2.7)

Рис. 2.3. Визначення коефіцієнту теплопровідності методом Христіансена

 

де і — коефіцієнти теплопровідності досліджуваного та ета­лонного матеріалів; і – градієнти температур цих матеріалів.

Різниці температур і вимірюють диференціальними термопарами, термо-е. р. с. — електровимірювальним приладом із градусною шкалою.

У формулі (2.7) тепловтрати через бічні поверхні матеріалів не враховують (ними нехтують). Це доцільно, коли товщини пла­стин матеріалів порівняно з їхніми діаметрами малі (відношення товщин до діаметра ди­ска 1: 30) або при використан­ні запобіжних термостатів у вигляді кілець, через які про­пускається вода при темпера­турах нагрівача і холодильни­ка. Для кращого вирівнювання температури внутрішній об'єм термостатів оснащують спеціальними перегородками.

Для визначення потрібно виміряти товщину еталонного і досліджуваного матеріалів det і dx. Для цього пропускають воду за­даної температури через термостати до встановлення певної сталої різниці температур. За формулою (2.7) розраховують коефіцієнт теплопровідності, який відносять до середньої температури дослід­жуваного матеріалу.

Метод циліндрів. Розглянемо модель установки для визначен­ня коефіцієнта теплопровідності (рис. 2.4.). Торцева піч 1 створює тепловий потік через піраміду циліндрів, два з яких 12 виго­товлені з еталонного матеріалу, середній 11 — з досліджуваного. Нижній циліндр поміщений у термостат 10, який служить тепло-відводом. У всіх циліндрах розміщені термопари 4—9 для вимірю­вання температур. Оскільки геометричні розміри всіх циліндрів однакові, то формула для визначення коефіцієнта теплопровідно­сті і набуде вигляду:

, (2.8)

Рис. 2.4. Відносний метод вивчення теплопровідності: 1 – торцева піч, 2 – клемна коробка, 3 – потенціометр, 4-9 – термопари, 10 – термопари, 11 – досліджуваний зразок; 12 – еталон.

 

де — градієнти темпера­тури відповідно на верхньому, середньому (зразок) та нижньому циліндрах. Отже, теплопровід­ність обернено пропорційна гра­дієнту температури. Реєструють сигнали термопар за допомогою потенціометра. Стаціонарний процес, тобто ламінарний потік тепла (рис. 2.4.), встановлюється починаючи з часу . Отримавши із само­писця градієнти температур і зна­ючи коефіцієнт теплопровідності еталона , знайдемо .

Використовуючи замість су­цільного циліндра 11 тонкостін­ний порожнистий циліндр із теп­лоізоляційного матеріалу, можна вимірювати коефіцієнт теплопро­відності рідин і низькотемпера­турних металів та сплавів (на­приклад, евтектичного розплаву In-Ga-Sn), а також за певних умов — електропровідність і термо-е. р. с.

Вимірювання теплопровідності при високих температурах утру­днене, оскільки теплові втрати внаслідок випромінювання зростають пропорційно Т4 і, крім цього, залежать від певних характеристик матеріалу (наприклад, оптичної чорноти поверхні). Тому відносні методи майже не застосовуються при температурах вище 500 °С.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-26; Просмотров: 810; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.009 сек.