Способ определения коэффициентаэффективной теплопроводности слоякусковых материалов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соаетскнк Соцналнстнческнк Республнк(22) Заявлено 250979 (21) 2823203/18-25 ) м Кл с присоединением заявки Йо 6 01 И 25/18 Государственный комитет СССР по делам изооретеиий и .открытий(0888) Дата опубликования описания 3005.81,(72) Авторы нзобретенЪ я ть В.Я.Липов, Г,К.Рубин и Ю.Н.Селезнев(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СЛОЯ КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к тепловым измерениям, в частности к технологии исследования теплофизнческих свойств материалов.По основному. авт. св. Р. 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 оа" ределяют распределение по вероятностям размеров кусков материала и размеров затвердевшей жидкости, находящейся между кусками,и затем,находит коэффициент эффективной тейлопроводности по формуле(1 Р 1ефйы 3 +6 р 6 ТНЪгде и - число членов, определяемоечислом интервалов распреде-.ления по вероятностям размеров кусков материалов иразмеров э ат вердевшей жидкости,находящейся между кусками по нужному направлению; Нл,Н; - размер кусков материалов иразмер затвердевшей жидкостюф находящейся между куска"5 тР - средняя порнстость слоя, оп"ределяемая до заливки жидкостьют1 Г,1 - теплопроводность газовой фазы и материала кусков;бм степень черноты поверхностиматериала;6 - постоянная Стефана-Больцмана 1.Т - температура;3. - индекс суммирования;Р. - коэффициент, определяевыйНепо Формуле Р +тиОсновным недостатком этого способаявляется упрощенный учет радиационной 2 О составляаицей эффективной теплопроводности. Хр щ 4 Внб ТНп;,Раочетное выражение и указанныйслой являются следствием следующеймодели слоя кусковых материалов. Слой 25 рассматривается как система чер дую щихся прослоек иэ материала кусков игазовых зазоров разной толщины, т. е.одномерной модели В реальных слояхтепловые потоки являют собой сложную ЗО пространсгвенную картину, что в асФ834481 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 4058/65 Тираж 907 Подписное филиал ППП "Патент"., г. Ужгород, ул.Проектная,4 новном, влияет на величину Ар, пос;кольку излучение - доминирующий механизм в теплопередаче через слой де-талей. Это приводит к ошибкам в определении эффективной теплопроводнос-,ти (до 20.-25) и, как следствие, кневерномуописанию температурах полей загрузок при использовании Хзф.Цель изобретения - увеличение точности определения коэффициента эффективной теплопроводности., 1 ОПоставленная цель достигается,тем,что перед заливкой слоя кусков быстротвердеющей жидкостью куски,загружают в ящик с прозрачным дном и.определяют распределение по. вероятностям величины коэффициента поглощенияв зависимости от высоты слоя кусков,измеряя для этого, например с помощьюфотоэлементов, интенсивность подающего и прошедшего через загрузку лучистого потока соответственно на верх ней и нижней части слоя а коэффици-.ент эФфективной теплопроводности находят по Формуле. 1 1 у Р 1-Р 1 1ЗФ Ип, Л +48 Ьтздх-.3 сйхЦ М. 3 25.где и - чйсло членов, определяемоечислом интервапов распреде-.ления по вероятностям размеров, кусков материалов иразмеров затверждевшей жид", 30кости находящейся между кусками по нужному направлениюуР - средняя пористость слоя, определенная до заливки жидкостью; 351 гДщ - теплопроводность газовой Фазы и материала кусковуЕщ - степень черноты поверхностиматериала;О - постоянная, Стефана-БольцМа 40Т - температура, ОК;1 - индекс суммирования;Р , Р коэффициент, определяемыйпо формулеН п 45РНи 1 + Нп 1К - коэффициент поглощательнойспособности слоями" - высота слоя,Более точное определение радиационной составляющей 1 р с учЕтом сложного пространственного распределениялучистых потоков значительно повысить точностьи надежность определения коэффициентов эФфективной тепло",5нроводности слоя кусковых материалов.П р и м.е р Исследуют эффективнуютеплопроводность слоя хаотически уложенных стальных деталей. Детали загружают в короб с прозрачным дном, высота слоя засыпки ЯХ.Сверху на засыпку направляют лучистый поток. С помощью, Фотоэлементовизмеряют плотность падающего до и,.плотность прошедщего дд потока, при.чем ддх замеряют, со стороны прозрачного дна в различных местах для получения статистической выборки значений йотока,Обработка, измерений лучистого потока позволяет определить .распределеУния по вероятностям величины коэффициента поглощения К = 1 - ,до/9 дхсре -ди которых выбираются хаРактерные величины К; .После этого слой кусковых материалов заливают быстротэердеющейжидкостью, например эпоксидной смолой, затвердевший слой разрезают подвум вертикальным взаимнеперпендикулярным плоскостям, и на полученныхсрезах замеряют характерные, размерыполостей Н. и размеры участков материала кусков Н. Измерение .про-.водят. с помощью линейки,.штангенциркуля, или измерительногО микроскопа,в зависимости от необходимой точности.Более точный учет радиационнойсоставляющей эффективной теплопроводности позволит точнее проводитьрасчеты 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 жидкостью 4 суски материала загружают в ящик с прозрачным дном и определяют . распределение по. вероятностям величины коэффициента поглощения в зависимости от высоты слоя кускбв, по .интенсивности падающего и прошедшего через слой лучистого потока, а коэффициент эффективной теплопроводности находят. расчетным путем. Ф, Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР9 586375, кл,6 01 Ж 25/18, 1978.