Способ определения коэффициента теплопроводности газов

Союэ Советских Социалнстнчесннх РеспубдннОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Опубликовано 2504,79. Бюллетень М 15Дата опубликования описания 2 Р 0479 ц 658456 1ъ С 01 Н 25/18ЮС 01 Б 17/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) ЗЭЯВИТЕЛЬ Институт теплофизики Сибирского отделения АН СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ГАЗОВ Изобретение относится к области теплофизики и может быть использовано при определении теплофизических свойств газов.По существующим способам экспериментального определения коэффициента теплопроводности газов, как стационарным, так и нестационарным, измерения проводятся в покоящемся газе при наличии двух поверхностей тепло О обмена, ограничивающих слой исследуемого газа и имеющих различныетемпературы 11.Этим способам присущи два существенных недостатка: наличие двух по верхностей теплообмена, имеющих различные температуры, и прозрачность газов для теплового излучения приводят к тому, что тепло передается через слой газа не только кондукцией, но и излучением; в неизотермическом слое газа легко возникает естественная конвекция, которая в ряде случаев трудноустранима и может существенно исказить результаты из- И мерений.Наиболее близким техническим реше нием к предлагаемому является способ определения изобарной теплоемкости газов, заключающийся в том, что эта- ЗО лонный и исследуеььтй газы поочереднопропускают через подогреваемуюэлектрическим током металлическуютрубку и измеряют разности сопротивлений входного и выходного участковтрубки, по которым определяют теплоемкость газа 2. Изменение распределения температуры по длине трубкипри протекании газа может быть получено из решения системы уравненийтеплового баланса для трубок.Однако этот способ не точен приопределении коэффициента теплопроводности,Целью изобретения является снижение погрешностей при определениитеплопроводности газов.Это достигается тем, что изменяютрасход эталонного и исследуемого газов н находят максимальные величиныразности сопротивлений участковтрубки,Способ основан на том, что приопределенной скорости потока распределение темгературы по длине трубкизависит только от коэффициента теплапроводности газа и не зависит от скорости потока и других свойств газа.На чертеже показано устройстводля реализации способа.3 658456 10 Формула изобретения Я Корректор О, Билак Составитель Л.Техред М.Петко тени Редакто Тираж 1089 ЦНИИПИ Государственно по делам изобретен 13035 ф Москва, ВРае Подп о комитета С й и открытийшская наб.,Заказ 2046 4/5 лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,Две тонкостенные металлические трубки 1, впаянные в массивные токо- проводы 2, служат для пропускания по ним газа. Диаметр трубок 1 мм. К трубкам припаяны провода 3 так, что половинки трубок являются плечами измерительного моста. Для подогрева используется цепь с источником тока 4.Газ в трубки 1 подают таким образом, что он протекает через них в противоположных направлениях. Увеличивают расход газа через трубки. Относительный баланс моста при этом вначале возрастает, а затем начинает убывать. Находят максимальную величину разности сопротивлений учатков трубки, т.е. максимальный разбаланс моста. Те же операции проделывают ранее и с эталонным газом. По отношению максимальных раэбалансов моста, измеренных для обоих газов, и известной теплопроводности эталонного газа определяют теплопроводность исследуемого газа.Для определения температурной зависимости теплопроводности измерительный прибор достаточно протарировать по одному эталонному газу при разных температурах. Для определения коэффициента теплопроводности производят тарировку прибора на втором эталонном газе.В расчетные формулы способа не входят радиационные потоки тепла через исследуемый газ, поэтому в этом способе не требуется введения поправок на теплообмен излучением. Исключается влияние конвекции на результаты измерения, так как диаметр трубок мал и скорость конвективных токов,если они возникают, много меньше скорости потока. Время, затрачиваемое на измерение теплопроводности при заданной температуре, составляет около 10 мин, так как инерционность измерительного прибора невелика 10 сек, время и з мер ени я определ яет с я времен ем отыскани я максимума раз баланса моста и не превышает 5 мин.Способ может быть применен для измерений теплопроводности газов в широком диапазоне температур и давлений, возможно, также при высоких температурах. Способ опр едел ени я коз ффици ент атеплопроводности газов, заключающийся в том, что эталонный и исследуемыйгазы поочередно пропускают через подогреваемую электрическим токомметаллическую трубку и измеряют разности сопротивлений входного и выходного участков трубки, по которымопределяют коэффициент теплопроводности, о т л и ч а ю ц и й с я тем,что, с целью снижения систематических погрешностей, изменяют расходэталонного и исследуемого газов инаходят максимальные величины разности сопротивлений участков трубки.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Цедерберг Н, В. Теплопроводность газов и жидкостей. М., 1963, 35 с, 48-95.2. Груздев В. А., Шумская А. И.Определение изобарной теплоемкости.ИФЯ, 13, Р 1, 1967.