Способ определения теплофизических свойств

союз советснихСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИИ А 1 9) (11 114 С 01 И 25/1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ФЕ Р ТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ инженеро изводств ашта,СССР1977.ССР1980.ОФИЗИ,У 89 (54) ЧЕСКИ (57) бам свой нять спос к риме- пище сти. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпо делАм изоБРетений и отнРытии(56) Авторское свидеВ 681359, кл. С 01 ИАвторское свидетел0204, кл. 6 01 НСПОСОБ ОПРЕДЕЛЕХ СВОИСВИзобретение относитсяопределения теплофизичеств материалов и можется в сельском хозяйствевой и химической промьппленн Цель изобретения - повышение точности и информативности за счет определения электрофизических характеристик образца. В способе используетсянагрев образца за счет воздействияна него. электромагнитным полем высокой частоты. Используется как стадия нагрева материала, так и стадияохлаждения - после прекращения высокочастотного воздействия. На обоихстадиях регистрируется. изменение вовремени слоев материала внутри материала, охваченных зоной нагрева.На стадии воздействия обеспечиваются адиабатические условия на поверхности, подвергаемой высокочастотному нагреву, а на стадии охлажденияна этой поверхности задается и поддерживается постоянная температура.2 ил,1286977 Изобретение относится к тепловымиспытаниям, а именно к определениютеплофизических свойств материалов,и может применяться в сельском хозяйстве, пищевой,и химической промьппленности,Целью изобретения является повышение точности и информативности.Способ реализуется при воздействии на образец испытуемого материала электромагнитным полем высокойчастоты, информацию о теплофизических свойствах получают, регистрируяизменения температуры в точках, расположенных внутри материала в зоненагрева.Определяли свойства тепличногокомпоста (состав, 7: торф 20; сугли,нок 60; навоз 20).Источник энергии состоял из СВЧгенератора мощностью 0,5 кВт(2450 мГц), нагруженного на рупорныйизлучатель, раскрыв которого былнаправлен на почву, и установленногона высоте 5 см над ее поверхностью.Температуру почвы измеряли ртутнымтермометром в центральной зоне подизлучателем. Время облучения 6 мин.Время фиксировали секундомером. Вычисления проведены на программированном микрокалькуляторе типа Электроника БЗ".На фиг. 1 приведены опытные кривыенагрева компоста на глубинах х=. 0,022 м и хп = 0,062 м. 35Полученные кривые С = 2(,) дифференцировали по времени при= 0(фиг. 1), и из найденных таким образом производных вычислили коэффициентэкстинкции К по формуле 40 найдены значения и = 738 С и= 3,08 м. О Коэффициент температуропроводимости ц найден методом диахомии каккорень уравнения, описывающего остывание материала при поддержании наего поверхности постоянной темпера- туры а = 2,06 10 м/с. 1 п(С)/хо =0 - Еп Г. /х 7 =О 45 В данном случае 1 с = 10,7 м Для двух значений координат находили два значения М. - отношения0удельных диэлектрических потерь к объемной теплоемности почвы . хИ, -С (ь.) /х, ". = О Е:0,181;О,Ч(".)/х". = О Е =0,180. Из этой зависимости в соответствин с уравнением, соответствующимпервому моменту остывания с(х,о) = с ехр(-1 с, х),хс(х ) =Ф( - )+ еР ( + к 4 а) 2 2 а 2 я 2г где 9(г) = -Е йг, оПосле осреднения значений с, вычисленных для ряда моментов, получе- но Адиабатические условия на поверхности материала на стадии нагрева обеспечиваются за счет существенного превышения мощности, вводимой в материал над мощностью, отводимой от материала в окружающую среду.Скачкообразное изменение температуры поверхности и поддержание ее постоянной обеспечивают интенсивным обдуванием.Повьппение точности достигается проведением испытаний в условиях, когда сохраняется естественное состояние материала - его влажность, плотность, учитывается зависимость от частоты электромагнитного поля параметров, необходимых длятепло- физических расчетов процессов и установок высокочастотного нагрева,Повьппение информативности достигается за счет определения наряду с температуропроводимостью параметров И и 1, важных для описания процессов высокочастотного нагрева.На фиг. 2 представлена зависимостьтемпературы от времени при х=0,022 мпосле выключения источника СВЧ. формула изобретенияСпособ определения теплофизических свойств, заключающийся в том,1286977 ОЗЯБ70Оу Мр) Е 160 ФФиа 1 Составитель В.ВертоградскийТехред ЛОлейник Корректор М.Демчик актор Н.Слободян Заказ 7706/ 6 Подлого комитета СССРий и открытийушская наб., д. 4/5 Тираж 7 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 13035, Москва, Ж, Рсное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у к что нагревают образец, взаимодействуя .на него электромагнитным полемвысокой частоты в направлении от поверхности в глубину образца, и регистрируют изменение температуры образца во времени, на основании чегосудят о теплофизических свойствахобразца, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностии информативности за. счет определения отношения удельных диэлектричессих потерь к объемной теплоемкости и коэффициента экстинкции, в периодвоздействия электромагнитным полемобеспечивают адиабатические условияна поверхности образца и регистрируют изменение температур в зоне нагрева в двух точках на различныхрасстояниях от поверхности образца,а после прекращения воздействия скач.кообразно изменяюттемпературу поверх.10 ности, поддерживают еепостоянной ирегистрируют изменение температуры в одной из упомянутых точек образца,