Методы определения тепло- и температуропроводности

Методы нестационарного теплового потока имеют то преимущество, что в одном опыте могут быть одновременно определены две из трех связанных между собой теплофизических характеристик. Третья может быть рассчитана, и, таким образом, все три тепловые параметра удается получить в результате одного измерения. Одновременное определение тепло- и температуропроводности может быть проведено на приборах, описанных в работах Измерение [c.191]

Методы определения тепло- и температуропроводности [c.66]

Полимеры являются плохими проводниками тепла, т. е. имеют низкую тепло- и температуропроводность. Экспериментальные методы определения теплопроводности полимеров могут быть разделены на две группы [101]. К первой группе относятся методы, основанные на закономерностях стационарного, а ко второй — нестационарного теплового потока. Температуропроводность непосредственно может быть определена лишь в нестационарных тепловых режимах. Хотя тепло- и температуропроводность связаны простым соотношением, методы их измерения принципиально различаются. Для определения теплопроводности необходимо получить абсолютное или сравнительное значение теплового потока, в то время как для определения температуропроводности достаточно одних лишь температурных измерений. [c.31]

Методы определения теплофизических свойств покрытий основаны на зависимости временных и пространственных изменений температуры в слое материала от теплового потока [59, с. 31 ]. Наиболее распространенным методом определения тепло- и температуропроводности покрытий является метод плоского слоя в условиях стационарного или нестационарного теплового потока [16, с. 63 57, с. 217]. По этому методу оценивается перепад температур с внешней стороны пленки и с внутренней, контактирующей с подложкой в нестационарных условиях нагрева. [c.141]

При проектировании и расчете оборудования установок замедленного коксования необходимы данные по теплоемкости, тепло- и температуропроводности и т. д. Данные по теплофизическим свойствам нефтяных остатков, гудронов и коксов необходимы на всех этапах создания современных промышленных установок. Известен ряд методов определения теплофизических свойств [1], однако все они либо трудоемки, либо не обеспечивают необходимой точности. В БашНИИ НП для исследования теплофизических свойств нефтяных остатков изготовлена модифицированная установка, в основу которой положен метод теплового анализа [2—4]. [c.117]

Экспериментальное определение коэффициентов тепло- и температуропроводности влажных материалов осложняется наличием термоградиентного переноса влаги и возможными внутренними фазовыми превращениями внутри материала, поэтому найденные в опытах коэффициенты X и а влажных материалов представляют собой некоторые эффективные значения. Еще большей сложностью отличаются методы определения коэффициентов .т, йт, 8 И Е. Достаточно сказать, что коэффициент фазового превращения Е определяется, как правило, только в смысле его среднего значения по внутренней координате влажного тела. [c.276]

Все многообразие существующих методов определения коэффициентов тепло- и температуропроводности, а отчасти также методов определения теплоемкости основано на решениях дифференциального уравнения теплопроводности [c.55]

Хотя методы измерения тепло-и температуропроводности похожи, все же имеется одно принципиальное отличие. При измерении теплопроводности в любом случае необходимо определить абсолютные или сравнительные величины теплообмена, в то время как для определения температуропроводности достаточно измерить только температуру. [c.190]

К другой группе приборов для определения тепло- и температуропроводности полимеров в условиях нестационарного режима относятся приборы, в которых используются закономерности регулярных тепловых режимов, разработанные Кондратьевым В этих приборах для определения тепло- и температуропроводности нагревают или охлаждают образец произвольной формы и размеров в среде с постоянной температурой. Начиная с определенного момента, нагревание или охлаждение системы становится упорядоченным. На этой стадии теплообмена распределение температур в образце сохраняется неизменным и зависит лишь от формы, размеров, теплофизических характеристик и условий теплообмена образца со средой. Приборы, предназначенные для исследования теплопроводности полимеров по методу регулярного режима, описаны в работах а для исследования температуропроводности — в работах 1 . [c.191]

Впервые метод температурных волн был применен Ангстремом [96] для измерения коэффициента температуропроводности тонких металлических стержней. Общие представления о характере изменения температуры тела при периодическом изменении температуры среды были даны Г. М. Кондратьевым [18, 97]. Позднее метод использовался в работах [24, 98, 99] для определения коэффициентов температуропроводности металлов, сплавов и полупроводников в достаточно широком диапазоне температур. Для плохих проводников тепла была разработана модификация метода температурных волн применительно к теплообмену в полуограниченном теле [100], которая использовалась А. Ф. Чудновским для исследования почв, грунтов и горных пород в естественном состоянии [101, 102]. [c.136]

Методы определения теплофизических свойств покрытий разнообразны. Для определения тепло- и температуропроводности покрытий пользуются методом плоского слоя в условиях нестационарного теплового потока, при котором оценивается перепад температур между внешней и внутренней сторонами пленки при одностороннем нагреве. [c.147]

Ориентированные полимеры обладают ярко выраженной анизотропией теплопроводности и температуропроводности. Экспериментальное исследование анизотропии теплопроводности в ориентированных полимерах дает важную информацию о молекулярном механизме переноса тепла в таких системах. Для измерений на массивных образцах применяются стационарные методы определения теплопроводности [116—121, 143—145]. Ориентированные образцы, находящиеся ниже температуры стеклования или плавления, рассекаются на отдельные прямоугольные стержни, из них составляются пластины, большие грани которых либо перпендикулярны, либо параллельны направлению растяжения. При исследовании эластомеров часть ориентированного образца зажимается в металлической рамке, предохраняющей его от усадки, и в таком виде образец используется для измерений. [c.39]

Для определения коэффициентов тепло- и температуропроводности полимеров обычно применяются калориметрические методы. Выбор оптимального интервала рабочих температур позволяет исследовать полимеры как в твердом, так и в жидком (расплавленном) состояниях. Соответствующий интервал температур при определении коэффициентов теплопроводности составляет 293—500 К- [c.255]

Количество экспериментальных методов, применяемых для определения теплофизических характеристик твердых тел, в настоящее время столь велико, что даже систематизация их представляет немалые трудности [38]. В то же время число методов, пригодных и действительно применяемых для определения теплоемкости, тепло- и температуропроводности твердых горючих ископаемых, сравнительно невелико, хотя они достаточно разнообразны. [c.55]

На рнс. 66 показаны результаты определения коэффициентов тепло- и температуропроводности бурого угля Ирша-Боро-динского месторождения (см. табл. VI.1). Результаты измерений, выполненных с измельченными образцами методом квазистационарного теплового режима, представляют собой эффективные коэффициенты теплопереноса, на величину которых существенно влияют тепловые эффекты, сопровождающие пиролиз. [c.181]

На рис. 68 и 69 изображены температурные зависимости эффективных и истинных коэффициентов тепло- и температуропроводности концентратов ряда углей Донбасса, характеристику которых см. в табл. Vn.l и VII.2. Измерения выполнялись методом квазистационарного теплового режима при скорости нагрева 10°С/мип с измельченными (О—0,25 мм) образцами в токе азота [100]. Для определения истинной тепло- и температуропроводности образцы подвергались 4-часовому изотермическому выдерживанию при температурах 300, 400, 500 и 700° С, после чего они охлаждались и вновь использовались для измерений. [c.188]

Количественная оценка погрешностей измерения тепло- и температуропроводности этим методом из-за того, что он относительный, несколько затруднена, однако проверка работы установки на жидкостях с известными теплофизическими свойствами показала, что погрешность измерения теплопроводности ея не превышает 5,5%, а температуропроводности ва — 6,5% при этом теплоемкость может быть найдена из соотношения (1.24) с погрешностью 8,5%. Таким образом, точность, определения Ср и а является недостаточной, что вынуждает использовать для этой цели методы прямого их определения. Кроме того, применение метода микрокалориметра для измерения % и Ср предполагает наличие данных по температуропроводности исследуемых веществ. Для ее экспериментального определения применялся метод а-калориметра [15], основанный на закономерностях регулярного теплового режима, которые в математическом виде для тел произвольной геометрической формы выражаются зависимостью [c.31]

При дальнейшем развитии этой методики следует учитывать те трудности, которые возникают при измерениях нестационарным методом в системах с высокой температуропроводностью. Как следует из уравнения (VI. 16), величина температуропроводности определяется по времени Тмакс достижения максимального разогрева на определенном расстоянии г от источника до приемника. При больших значениях Л величина макс может стать столь малой, что она станет сравнимой с длительностью то выделения тепла мгновенным источником. Благодаря тому, что тепло к расчетному моменту Тмакс еще продолжает выделяться, наблюдаемая величина Тмакс остается малой и если по ней вычислять величину Л [непосредственно по формуле (VI. 16)], то мы получим сильно заниженное значение искомой температуропроводности. [c.447]

При теплообмене тела без источников тепла в среде постоянной температуры абсолютным методом удается определить только коэффициент температуропроводности. Комплексное определение теплофизических характеристик реализуется в этом случае при использовании эталонных материалов, причем методика проведения эксперимента и обработка Данных далеко не всегда достаточно проста и удобна. [c.90]

Акустический метод определения теплофизических свойств материалов основан на двух физических явлениях зависимости характеристик упругости от температуры и возникновении температурных напряжений при создании в об -разце неоднородного температурного поля. Оба явления приводят к изменению резонансных частот. Величина изменения резонансной частоты в результате получения образцом определенного количества тепла служит мерой теплоем -кости. Изменение резонансной частоты во времени непосредственно после теплового воздействия характеризует скорость восстановления теплового равновесия в образце, т.е. его температуропроводность. Медленное восстановление исходного значения резонансной частоты связано со скоростью возвращения тепла окружающей среде, т.е. коэффициентом теплообмена образца а . со средой. Учитывая, что удельная теплоемкость Ср, плотность р, теплопроводность А-т и температуропроводность а связаны соотношением = раср, в результате акустических измерений получаем представительный комплекс теплофизических величин - теплоемкость, температуропроводность, теплопроводность, коэффициент теплообмена. [c.158]

В 1964 г. Ю. Е. Фрайман [109, ПО] разработал метод определения коэффициентов тепло- и температуропроводности на образце в виде иеограииченного полого цилиндра, находящегося в среде, температура которой меняется по линейному закону. [c.31]

В последнее время для исследования теплопроводности полимеров начали применять приборы, принцип действия которых основан на использовании закономерностей нестационарного теплового потока. Известны также методы, основанные на анализе квазистационарного теплового режима, теория которого разработана Лыковым Этот же метод широко используется при измерении температуропроводности. Принцип квазистационарного режима состоит в том, что исс.чедуемый объект помещают в среду, температура которой изменяется во времени по линейному закону. Через определенный промежуток времени температура всех точек образца также начинает изменлться по линейному закону, так что градиент температуры для любых точек образца с течением времени остается постоянным (отсюда и название режима — квазистационарный). Измерение градиентов температур и тепловых потоков позволяет рассчитать тепло- [c.190]

Приводимые в данном разделе схемы опытов и методы определения геохимических параметров D, Г, у и других могут быть использованы для оценки аналогичных теплофизических параметров горных пород (коэффициента тепло-проводпости Х, температуропроводности х, константы скорости теплообмена а и др.). [c.168]

Экспериментальные методы определения теплопроводности можно разделить на две большие группы К первой из них относятся методы, основанные на использовании закономерностей стационарного теплового потока, а ко второй — нестационарного. Температуропроводность непосредственно может быть определена только в нестационарных тепловых режимах, поскольку именно эти режимы она и характеризует. Сущность стационарных методов измерения теплопроводности состоит в том, что в исследуемом образце поддерживается такой тепловой режим, когда распределение температуры в образце во времени не изменяется. Измеряя тепловой поток и разность температур между определенными точками образца , можно рассчитать его теплопроводность. Теплопроводность исследуемого объекта можно определить по данным теплопроводности некоторого эталона, для которого известна температурная зависимость теплопроводности. К основным недостаткам метода относится длительность установления стационарного теплового потока, особенно для образцов с низкой теплопроводностью, какими являются полимеры. Имеются и другие экспериментальные затруднения, связанные с не-, обходимостью устранения утечек тепла, с осуществлением полного и равномерного контакта между образцом и нагревателем или эталоном и др. Конструкции приборов для определения коэффициента тенлопроводности полимеров абсолютным стационарным методом, описаны в работах относительным методом стационар- [c.190]

Коэффициент температуропроводности (см. табл. ХХ1У.2) измельченного нефтяного кокса до той же температуры остается постоянным пли даже несколько снижается, а затем монотонно возрастает, что обусловлено теми же причинами. С увеличением крупности зерен тепло- и температуропроводность измельченного нефтяного кокса возрастают. В табл. ХХ1У.З приведена характеристика четырех классов крупности нефтяного кокса Ферганского нефтеперегонного завода, предварительно прокаленного при температуре 1300° С. Коэффициент температуропроводности определялся методом непрерывного нагрева со слабо изменяющейся скоростью. Результаты определений [120] показаны на рис. 90 и 91. [c.240]

Здесь также, как и в обычной термографии, используются дифференциальная запись и эталонное вещество для сравнения. Но в отличие от метода термографии, где исследуемое вещество и эталон располагаются отдельно, обычно в двух тигельках, в описываемых методах эталон помещается внутри исследуемого вещества. Причем эталон изготовляется из вещества с известной и хорошо воспроизводимой теплоемкостью (обычно из металлов) и является, в сущности, эталоно1м теплоемкости. Тепло, необходимое для нагрева эталона, проходит через исследуемое вещество и создает в нем определенный градиент температуры. Зная величину этого градиента и направление теплового потока, в условиях линейного (т. е. квазистационарного) режима нагрева, применяемого в термографии, можно вычислить коэффициент теплопроводности исследуемого вещества. Как показал А. В. Лыков , исходя из разности температуры между двумя точками исследуемого вещества и скорости нагрева, можно найти коэффициент температуропроводности. Измерение двух разностей температуры в исследуемом веществе без эталона и на том месте, где расположен эталон, позволяет определить градиент температуры, обусловленный эталоном. Направление теплового потока, необходимое для этих измерений, задается на основе использования свойства бесконечного цилиндра, помещенного в квазистационарном температурном поле. [c.214]

Метод Ю. X. Шаулова, по которому затухание пламени в узких трубках (насадках, порах) определяется в основном отводом тепла к стенкам трубки (рис. 162), причем теплопроводность материала трубки не играет решающей роли, так как продолжительность контакта сферы пламени со стенками трубки весьма мала. Теплоотдача в этих условиях зависит от коэффициента температуропроводности X и скорости движения фронта пламени и. Минимальный тушащий диаметр струи газа может быть определен по формуле [c.490]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология