ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы О реальном процессе текущей тепловой компенсации из "Тепловые измерения методом текущей компенсации " До сих пор мы игнорировали дискретный характер соприкосновения на границе смежных слоев и не смогли при этом условии объяснить происхождение предварительной ступеньки X (см. рис. 9), получающейся на реальных кривых, 7 =/(Д ) или ак = /(Д ). [c.51] Для выяснения полной картины процесса текущей тепловой компенсации необходимо учитывать дискретный характер соприкосновения смежных слоев. [c.51] В действительности поверхность каждого слоя шероховата. В результате соприкосновение происходит лишь в отдельных выступающих точках или пятнах поверхностей смежных слоев, а если какой-то слой имеет дисперсную (пористую) структуру, то дискретный характер соприкосновения распространяется на всю толщину этого слоя. [c.51] По мере электронагрева датчика температура его по-выщается и поток, пронизывающий слой и, ослабевает. Датчик создает местное температурное возмущение. Задача о местном температурном возмущении настолько типична, что по этому поводу сформулирован специальный принцип. Смысл принципа местного влияния [Л. 22] заключается в следующем влияние любого местного нагревателя (с неизменным тепловым потоком) на температурное поле происходит лищь вблизи от этого нагревателя с удалением от нагревателя это влияние ослабевает и на отдаленные участки не распространяется. Очевидно, что чем больше тепловой поток местного нагревателя, тем дальше будет распространяться его влияние. [c.52] Падение эффективной теплопроводноспи в зоне д—и происходит при условии, когда в контактных пятнах Ь, с, с1, е тепловой поток еще не прекратился. [c.53] В зависимости от темпа снижения теплопроводности в зоне д — и снижается темп нагревания датчика со стороны стенки. Тепла, поступающего от стенки в датчик, вытесняется больше, чем подводится от электронагревателя. Этим обусловлено появление первой ступеньки х на рис. 9. [c.53] С дальнейшим увеличением электронагрева датчика его влияние достигает зоны соприкосновения слоев и и с, где также имеется преимущественное скопление воздушных полостей. Температурный градиент теперь уменьшается преимущественно на стыке слоев и и с. Наблюдается процесс, аналогичный только что описанному. Эффективная теплопроводность вновь уменьшается теперь в той или иной степени уже за счет контактной зоны и с. [c.53] Если стейка неоднородна, в глубине могут быть полости и контактные сочленения. Последние также будут являться причиной возникновения еще новых ступенек. Эти ступеньки будут получаться при каждом новом совпадении адиабатической поверхности с полостью или контактной зоной. [c.54] Такой ступенчатый процесс, когда включается поочередно одно нелинейное тепловое сопротивление, затем следующее, возмол еп лишь потому, что в процессе текущей тепловой компенсации температурное поле системы постепенно изменяется из одномерного превращается в трехмерное. В связи с этим следует обратить внимание также на свойство анизотропности. В анизотропных материалах коэффициент теплопроводности зависит от направления потока. Разложим мысленно элементарные потоки на составляющие в декартовой системе координат. В стадии недокомпенсации кондуктивная составляющая потока по оси у (см. рис. 15) начинает уменьшаться, принимает нулевое значение и возрастает в обратном направлении. По осям х и 2 (последняя на рисунке не показана) составляющие потока возрастают, начиная с нуля или какого-то минимального значения. [c.54] Если для каждой составляющей потока принять нелинейный закон изменения Я = /(grad i ), подобный показанному на рис. 12, тогда график изменения Яиу = /(оу ) будет охватывать участок кривой от а до е. Графики Za = f(Wg) и Яда = / (Wg) будут охватывать участок кривой от г до е в разных масштабах. Увеличение Я х и Я равносильно уменьшению Взаимное влияние составляющих потоков должно оказать дополнительное воздействие на вид кривых или ац = /(Д ) по сравнению с рис. 17. В результате характерные ступеньки на этих кривых должны выделяться рельефнее (см. рис. 9). [c.54] Нелинейность процесса текущей тепловой компенсации усиливается с возрастанием величины нелинейного теплового сопротивления (см. рис. 30 и 40), т. е. чем толще изоляционная подложка, тем больше ступеньки на кривых an = f (АО ). [c.54] Некоторые помехи могут возникать из-за неоднородности исследуемого объекта йлц из-за недостаточно строгого соблюдения стационарных условий нагрева и оллаждения последнего. Чем больше отношение сиг-пал/помеха (например, отношение ординат участков ег и бе на рис. 12), тем лучше. [c.55] Вернуться к основной статье