Способ определения теплофизических характеристикматериалов

О П И С А Н И Е 293206ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства Л -К 6 01 п 25/1 аявлецо 12.17,1968 (Л 1233661/18 исоедицецием заявки Ъз риоритет Комитет по делам изобретений и открытий при Совете 1 Линистров СССРУДК 563.21(088,8 публцковацо 15.1.1971. Воллстець Лзатя опубликования ош;сацця 20,й .197 вторзобретеци Н. Д. Данилов Заявитель СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕМАТЕРИАЛОЬ РАКТЕРИСТИК Изобретение отцосится 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 об 1 азца и врез 5 до зомецта достикеция максим альцого значения температуры в этой точке. 1Известным способам определения теплофизических характеристик свойственны такие недостатки, как недостаточная точность в определении мощности теплового импульса, особенно если продолжительность его детСтви 5 1 мала (:5 еее 0,5 лсек), и цеточцость в определении момента наступления максимального значения температуры в заданной точке, тяк как этот максимум довольно пологий, Кроме того, источник теплового импульса в большии - 2 стве случаев располагают посредине пластины из испытываемого материала, что не всегдя возможно сделать.Предлагаемый способ отличается от известных тем, что подают тепловой импульс от ис точцика мгповеццого тепла в место контакта двух эталоцных гел, измеряют цзмецецце температуры во врезен 1, тем;1;е тспловьм пульсом воздействуот на место контакта эталонного и исследуемого тел, измеряют измсце цце температуры во врсмеци в месте контакга ц в одцох из счсчшй исследуемого тела и, сопостявл 51 я результаты измерснцй для ОднОГО и ТОГО же момецта времени, рясетныо путем опрсделяст искомые величины.Это позволяет повысить точность определепця теплофцзивских характеристик материалов.Исслсдовашя проводплцсь для тел, которые рассматривались кяк полуограниченцые, а источццк тепла располагался ця огранпиваО- ц 1 е Новерхцостц тел.В одном эксцсрцметс плоский мгновенный источник действует в месте контакта полуограццчсццых тел з этглоццого материала и зацисывястс 51 врсмеццяя 1 сривяя измецения температуры коцтакта. Во втором эксперименте мгиовеццьй плоский сточци:, тепла той же мощно:тдсцствуст в месте коцтяктя тел цз эталоцпого ц цспьтываемого материалов, В этом случае записывается температурная кривая в месте контакта ц в одном из сечений тела из испытываемого материала.Теплофцзическцс характеристшси испытываемого магсрцяла определяются пз сопоставления результатов экспериментов в одинаковые момсцты времени,Г 1 ри этом температурцая кривая, полученцая в первом эксперименте, может быть исцользоваца прц комплексном определении тепЗаказ 54016 Изд. М 251 Тирзхк 47-, ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий ири Совете Мииисгров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тшогра фи я, и р. Са ну иова,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,т) =э э 1 э Я - количество тепла, выделенного мгновенным источником;Ь, Са, р - коэффициенты теплопроводности, теплоемкость и удельный вес эталонного материала;е - время;С 1,СтнИндекс И означает испытываемый материал.Если К, =1, что имеет место, когда измеряется температура контакта двух эталонных тел, формула (1) примет вид:) эСэтэ 2 УТемпература 1 п(Хь т) в заданном сечении (Х,) испытуемого тела для указанных ранее условий будет: По отношению температур 1 н(0, т) и Ь(0, т) в сходственные моменты времени определим величину Кв:,( -) (5)2 э(0,т) - (0,-) Отношение температур и(0, т) и п(Хь т)в один и тот же момент времени позволяет определить коэффициент температуропроводцости;5 А 2 Таким образом, в предлагаемом способе дляопределения 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 им 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 од ного и того же момента времени, расчетнымпутем определяют искомые величины.