ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Метод свободного охлаждения стержня из "Теплофизические измерения в монотонном режиме " Метод предназначается главным образом для изучения жаростойких электроизоляционных материалов с Я 3 вт1 м-град), но может использоваться также и при изучении металлов. [c.54] Физическая основа и расчетные формулы. Образец изготавливается в виде длинного тонкого круглого стержня (сплошного или составленного из нескольких коротких стержней) и устанавливается внутри вакуумной камеры. В камере стержень первоначально помещается в трубчатую печь и разогревается ею до заданной верхней температуры опыта, затем быстро экранируется от воздействия печи и начинает свободно охлаждаться в зоне камеры с комнатной температурой среды Тс- Этап охлаждения является рабочей стадией опыта. Вмонтированный в камеру малоинерционный радиационный тепломер регистрирует рассеиваемый образцом поток Q (т) и радиационную температуру Гр (т) его поверхности. Для непосредственных измерений среднеобъемной температуры Т (х) образца внутрь него может монтироваться термопара. Теплоемкость с (Ту) вычисляется через поток рассеяния Q (х) и среднеобъемную скорость охлаждения Ьу х). [c.54] В основу метода положены закономерности свободного охлаждения стержня в термостатированной среде в условиях малых значений критерия Био (Bi 0,2). [c.54] Для непосредственных измерений среднеобъемной температуры Ту х) стержня в принципе можно использовать термопару, если ее рабочий спай будет монтироваться в слое с Ry 0,7 R. Тот же результат дает способ измерения температуры по электрическому со-нротивлению стержня. Но, к сожалению, оба они имеют ограниченные возможности и для рассматриваемого метода мало пригодны. [c.55] Безразмерная поправка Аа,, содержит первичные поправки на нелинейность градуировки (Аст/ ) и инерционность (А а ) тепломера, на температурную зависимость степени черноты е Тц) образца (AOg) и поправку (Дст ), возникающую при переходе от Ь (т) к Ьу х)-. [c.56] Тепломер. Из предыдущего изложения ясно, что радиационный тепломер является центральным элементом метода. От его технических характеристик зависят общие эксплуатационные показатели экспериментальной установки. [c.56] Выражение (2-65), как и (2-58), является приближенным, поэтому окончательная градуировка тепломера должна проводиться экспериментальным путем в полностью собранной установке. [c.58] Анализ соотношения (2-65) позволяет уяснить факторы, влияющие на температурную зависимость коэффициента К N), и обеспечить условие К = onst. [c.59] В частности, для обеспечения К = onst следует надежно зачернить поверхность чувствительной площадки тепломера, выбрать минимальную возможную толщину чувствительного слоя тепломера и тем самым снизить до нескольких градусов перепад температуры йт (т), выбрать термостолбик с линейной градуировочной характеристикой и сохранять в опытах строго постоянное расстояние Н между тепломером и образцом. [c.59] В интервале температур 1200 — 2300 К удобными оказываются образцы, диаметр которых не превышает 25 juju (например, для графита около 15 JHJH, а у плотных керамических материалов — не более 9 мм). Общая длина образцов может быть 150—180 мм, длина рабочего участка около 50 мм. Тепловая инерционность таких образцов при Т 1= 2300° К составляет е л 4 сек и по мере снижения уровня температуры возрастает в несколько раз. Таким образом, инерционность тепломера не должна превышать е яг 0,02 сек. [c.59] Тепломер градуируется в полностью собранной установке, когда вместо образца работает трубчатый электрический нагреватель. [c.60] Питание трубки при градуировке изменяется ступенями, а отсчеты снимаются после наступления стационарного температурного режима. [c.60] Общий вид экспериментальной установки, которая использовалась при разработке метода, представлен на рис. 2-21. Там же отдельно показаны радиационный тепломер и открытый со стороны нагревателя узел с-калориметра. Установка рассчитана на работу в диапазоне температур 900—2000 С. Калориметрический узел встроен в верхнюю полость вакуумного агрегата ВА-05-1. [c.60] Вернуться к основной статье