Способ определения теплофизических характеристик жидких сред

(51)5 6 01 Й 25/18 БРЕ ВаОно со пропитан н плоский ис Предла следующим котепло про пертонких иэмерител ют исследуую ячейку 1, кой средой, рмопару 3. ушествляют рсного низна основе сун вырезают пропитывапутем помедержит измери ю исследуемо очник нагрева гаемый спос образом. Из водного матер кварцевых в ную ячейку, ко емой жидкой стельн й жид 2, те об ос диспе иала олоко торую редой ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСА ИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(56) Авторское свидетельство СССР М 879123, кл, 6 01 1 ч 25/18, 1980.Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена, М,: Энергия, 199, с.55, 124.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЖИДКИХ Изобретение относится к экспериментальной теплофизике и может быть использовано для определения теплопроводности и температуропроводности жидких сред.Цель изобретения - упрощение процесса измерения, повышение точности определения искомых характеристик и расширение области применения.На чертеже изображена схема устройства для реализации предложенного способа,(57) Изобретение относится к экспериментальной теплофизике и может быть использовано для определения теплопроводности и температуропроводности жидких сред, Цель изобретения - упрощение процесса измерения, повышение точности определения искомых характеристик и расширение области применения. Исследуемой жидкой средой равномерно по обьему заполняют измерительную ячейку, в качестве которой используют дисперсный ниэкотеплопроводный материал, например материал на основе супертонких кварцевых волокон, нагревают жидкую среду и измеряют ее тепловое состояние, 1 з.п,ф-лы, 1 ил,щения ячейки в зту среду. Измерительная ячейка состоит на 9598 иэ исследуемой жидкой среды, а 2,5 составляет каркас ячейки, За счет сил молекулярного сцепления жидкость принимает форму измерительной ячейки, а разветвленная структура исходного дисперсного материала полностью исключает конвекцию в жидкой среде при ее нагреве.Далее определение теплофиэических свойств проводится импульсным методом с применением плоского источника нагрева,Для этого на одну из поверхностей ячейки подают тепловой импульс длительностью упри помощи плоского источника нагрева, а в одной иэ точек противоположной поверхности ячейки термопарой 3 определяют максимум температуры в этой точке и время ее достижения тмакс . Тогда температуропроводность а и теплопроводность А жидкойсреды определяется по известным формулам:а =АдтоА=срАд 2где с 1 р - теплоемкость и плотность исследуемой жидкой среды;д - толщина измерительной ячейки; А - коэффициент, зависящий от величины тмакс и условий теплообмена ячейки с окружающей средой.Следует отметить, что, пропитанная исследуемой жидкой средой измерительная ячейка может быть исследована практически любыми методами определения теплопроводности или температуропроводности твердых тел, с соответствующей этим методам математической обработкой результатов. В этом случае ячейки должны соответствовать размерам образцов, испытуемых на той или иной установке, Величина А, полученная по формуле (1), включает в себя как теплопроводность по каркасу, так и по исследуемой жидкости, Однако, учитывая низкую теплопроводность материала ячейки, величина которой на порядок меньше теплопроводности жидких сред, теплопроводность каркаса материала ячейки не вносит существенной погрешности в определении теплофизических характеристик исследуемой жидкой среды. При необходимости эта погрешность может быть сведена к минимуму эа счет учета величины тепло- проворности по каркасу материала, из которого изготовлена измерительная ячейка, Теплопроводность материала по каркасу определяется экспериментально в условиях, когда давление окружающей среды составляет менее 0,01 мм рт ст,Использование в качестве измерительной ячейки дисперсного низкотемпературного материала на основе супертонких кварцевых волокон диаметр волокна 1.3 мкм) обусловлено его высокой пористостью (до 98), неизменностью геометрических размеров при нагреве иэ-за низкого коэффициента термического расширения, а также малой теплопроводностью по каркасу( 0,015 Вт/мК),5 П редлагаемый способ был апробированпри определении теплопроводности водыпри температуре +20 С, Табличное значение теплопроводности воды при этой температуре составляет 0,599 Вт/мК, а величина10 теплопроводности, полученная с использованием предлагаемого способа и с учетомтеплопроводности каркаса материала измерительной ячейки, составляет 0,609 вТ/мК.Погрешность искомой характеристики по15 сравнению с табличным значением составляет менее 2 О,Использование предлагаемого способапозволяет повысить точность определениятеплофизических свойств жидких сред за20 счет исключения конвекции последних приих нагреве, упростить процесс измерения,так как измерительная ячейка может бытьустановлена практически в любом приборедля определения теплофизических свойств25 твердых тел, расширить область применения способа, так как он позволяет проводить испытания двухфазных жидких сред засчет исключения выпадения более тяжелойфракции нэ дно измерительной ячейки,30Формула изобретения 1. Способ определения теплофизических характеристик жидких сред, включающий заполнение жидкой средой 35 измерительной ячейки, нагрев жидкой среды и измерение ее теплового состояния, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса измерения, повышения точности определения искомых харак теристик и расширения областиприменения, в качестве измерительной ячейки используют дисперсный низкотеплопроводный материал, равномерно заполненный по объему исследуемой средой.45 2. Способ по п.1, отл и ча ю щийс ятем, что в качестве дисперсного материала используют материал на основе супертонких кварцевых волокон,501673942 Составитель Н. ГрищенкоТехред М,Моргентал Корректор М. Пожо Редактор Н. Коляда Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2914 Тираж 372 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/5