Контактное тепловое сопротивление

Результаты, полученные стационарными методами определения теплопроводности, у различных авторов весьма противоречивы. Это, вероятно, связано с очевидными техническими трудностями при точном определении градиента температур в покрытии, несоблюдением условий стационарности и одномерности, влиянием контактного теплового сопротивления между исследуемым покрытием и термопарой и т. д. [9, 153]. [c.91]

Большое влияние на интенсивность теплоотдачи имеет контактное тепловое сопротивление. Если принимаются специальные меры по очистке металла, устранению окислов и примесей, в частности кислорода (ловушки окислов, физико-химическая обработка системы и т. п.), то коэффициенты теплоотдачи получаются более высокими и вполне сопоставимыми с теми, которые вытекают из теоретических соображений. В противном случае, а также при охлаждении текущего металла, из-за действия пока еще не совсем ясного механизма, на поверхности стенки оседает прослойка с относительно высоким тепловым сопротивлением, и коэффициент теплоотдачи существенно снижается. [c.129]

В случае учета контактного теплового сопротивления граничные условия изменялись следующим образом, [c.141]

Образец разогревается в опыте с двух торцов, причем поступающие к нему потоки Q (т) и Qg (т) предварительно преодолевают контактные тепловые сопротивления (0. так что справедливы зависимости [c.71]

Аналитические выражения (3-8) для Ат и А Ок получены в предположении, что показания термопар Н н В искажаются в калориметре только за счет действия контактных тепловых сопротивлений на торцах образца. К сожалению, эта предпосылка верна лишь отчасти. В реальных условиях на величину A влияют эффективные тепловые сопротивления контактирующих с образцом металлических деталей и паразитные э. д. с. в цепях термопар Н, В н О. Поэтому единственно оправданным способом их учета остается градуировка в рабочем режиме разогрева полностью собранного а-калориметра. [c.72]

Преимущества первого способа проявляются только при изучении материалов с Я > 5 вт м град), так как из-за ограничения (4-6) толщина образцов обычно не может превышать h = 5 10 мм и тепловое сопротивление их становится соизмеримым с контактными тепловыми сопротивлениями. При таком способе вместо перепада О , (т) измеряется перепад i o. W, соответствующий тепловому сопротивлению Яо. с = ho. Д между плоскостями рабочих спаев Н и В внутри образца, поэтому в расчетные формулы (4-4), (4-7) и (4-11) вместо h [c.100]

Второй способ монтажа термопар по эксплуатационным показателям предпочтительней первого, поэтому применяется гораздо чаще. При нем отпадает необходимость сверлить в образцах отверстия. Термопары имеют постоянный монтаж, что повышает их стабильность и долговечность. Однако при таком способе измерений возникает обычная проблема учета поправки на контактные тепловые сопротивления. [c.100]

Тепловое сопротивление на границе блок — образец возникает в результате несовершенства поверхности образца, вследствие чего значительная часть его поверхности контактирует с блоком через воздух, находящийся в зазорах. Для уменьшения контактного теплового сопротивления поверхности образцов шлифуются, а микронеровности заполняются какой-нибудь жидкостью, имеющей по сравнению с воздухом значительно больший коэффициент теплопроводности. Обычно для этой цели используется глицерин или масло. Таким способом удавалось в значительной степени снизить величину контактных тепловых сопротивлений. [c.27]

При использовании различных вариантов метода плоской пластины рабочие поверхности испытываемых образцов должны быть плоскими и параллельными в пределах не менее 0,1 мм. Если термопары, фиксирующие температуру, располагаются в отверстиях или пазах горячей или холодных плит, то необходимо учитывать разность температур Д0 в местах расположения датчиков температуры и поверхностью испытываемого образца, которая возникает по двум причинам теплового сопротивления материала самой плиты и контактного теплового сопротивления на границе раздела между испытываемым образцом и металлическими плитами. Тепловое сопротивление на границе раздела трудно определить экс- [c.302]

В противном случае контактное тепловое сопротивление между частицами приводит к дополнительному росту общего теплового сопротивления. [c.97]

Компаратор тепловой 22 Контактное тепловое сопротивление 161 [c.282]

Если допустить, что на поверхности раздела х = О контактное тепловое сопротивление отсутствует (ср. пример Ж 9 гл. I), то граничные условия запишутся в виде [c.314]

Как будет показано в 5-5, изучение влияния среднего расстояния между волокнами б на молекулярный перенос тепла газом между волокнами в значительной мере будет затруднено необходимостью учета контактных тепловых сопротивлений между волокнами. Поэтому способы оценки параметра б следует проверять сопоставлением расчетных и измеренных значений эффективной теплопроводности при высоких температурах, когда переносом тепла по контактам волокон можно пренебречь. [c.137]

Тепловые сопротивления принято делить на внутренние, внешние, контактные и смешанные (сложные). Под внутренним сопротивлением понимают тепловое сопротивление, которое преодолевает тепловой поток, проходя путь от внутреннего теплового источника к поверхности тела Под внешним тепловым сопротивлением тела Rg подразумевают тепловое сопротивление, которое преодолевает тепловой поток, проходящий через поверхность тела в окружающую среду. Величина внешнего теплового сопротивления зависит от многих факторов и прежде всего от условий теплообмена и температуры. Контактное тепловое сопротивление / к возникает в месте механического соединения двух поверхностей. Смешанные сопротивления Reu представляют собой комбинацию из названных выше сопротивлений У в. Лн. Rv- [c.810]

Одной из модификаций метода является интерполяционный метод [19] определения коэффициента тонкослойных материалов, позволяющий не измерять толщину образца и исключать влияние контактных тепловых сопротивлений. [c.149]

Рассмотрим теперь теплопроводность плоской многослойной стенки, состояш,ей из п слоев. На границе раздела двух слоев возникает контактное термическое сопротивление, обусловленное неплотным соприкосновением поверхностей. Термическое сопротивление контакта в отдельных случаях может быть пренебрежимо малым, но иногда общее тепловое сопротивление многослойной стенки благодаря сопротивлению в местах контакта увеличивается в несколько раз. [c.274]

Для получения расчетной формулы теплового потока при теплопередаче рассмотрим теплопроводность многослойной плоской стенки при граничных условиях третьего рода. Стенка состоит из п слоев с известными толщинами и коэффициентами теплопроводности (рис. 3.5). Известны также контактные термические сопротивления между отдельными слоями. Теплоносители имеют температуры и if , а интенсивность их теплообмена с поверхностями стенки определяется коэ( )фициентами и а . [c.277]

Выведем формулу для определения теплового потока через многослойную цилиндрическую стенку, состоящую из п слоев (рис. 3.7), с учетом контактного термического сопротивления. Тепловой поток через поверхность контакта с диаметром d выразится формулой [c.280]

Для расчета теплового потока при теплопередаче через многослойную цилиндрическую стенку (рис. 3.8) необходимо задать диаметры каждого слоя, коэффициенты теплопроводности стенок, контактные термические сопротивления между ними, а также гранич- [c.281]

Рассмотрим условие, при котором материал, используемый для изоляции трубы, отвечает своему назначению, т. е. уменьшает тепловой поток. Для однородной трубы, покрытой слоем изоляции (рис. 14.1), пренебрегая контактным термическим сопротивлением, из формулы (3.38) получим [c.441]

При расчете плотности теплового потока в многослойной стенке принималось условие идеального теплового контакта между отдельными слоями. Термическое сопротивление, которое возникает вследствие недостаточной плотности между поверхностями твердых материалов, называется контактным термическим сопротивлением. [c.291]

Поле температур в твэле определяется не только свойствами теплоносителя и распределением скоростей около твэла, но и параметрами твэла (размерами сердечника и оболочки, их теплопроводностью, контактным термическим сопротивлением между ними). Комплекс последних описывается коэффициентом 8 — параметром приближенного теплового подобия, учет которого важен в тесных пучках стержней (х С 1,2). [c.53]

Целью данной работы являлось определение теплового состояния многослойной рулонированной оболочки ТА на различных режимах работы установки. Особое внимание было обращено на оценку влияния величин контактных термических сопротивлений (КТС) между слоями и характер их распределения по толщине оболочки на температурные ноля. [c.150]

Обращает на себя внимание очень слабая зависимость Яе от пористости у волокнистых материалов. По-видимому, это связано с тем, что волокна в таких материалах расположены перпендикулярно к вектору теплового потока, отсюда эффективная теплопроводность такой системы в основном определяется контактными термическими сопротивлениями между соседними волокнами. Существующие расчетные формулы для определения эффективного коэффициента теплопроводности A,s пористых материалов описаны в работе [Л. 4-3]. [c.98]

При малых содержаниях паров металлов в парогазовой смеси тепловым сопротивлением пленки конденсата, сопротивлением фазового перехода и контактным термическим сопротивлением можно пренебречь. Скорость конденсации определяется скоростью диффузионной доставки молекул к охлаждаемой поверхности 41—43]. Температуру пленки при конденсации паров щелочных металлов можно принимать практически равной температуре охлаждаемой поверхности, так как пленка конденсированного металла имеет высокую теплопроводность. Давление пара у поверхности пленки конденсата принимается равным давлению насыщения пара при температуре пленки. Плотность диффузионного потока пара, участвующего в процессе массообмена, выражается соотношением [41] [c.239]

Опытные образцы должны плотно, без воздушных зазоров, прилегать к поверхностям нагревателя и холодильников (контактно тепловое сопротивление должно быть пренебрежимо малым). Плотность контакта достигается чистотой обработки указанных поверхностей, для этого могут также применяться специальные нажимные устройства. Толщина образцов мала по сравнению с диаметром, но тем не менее часть теплоты может уходить через боковую поверхность образцов, и поле температур будет отличаться от поля температур плоских образцов неограниченных размеров. Во избежание этого предусмотрена боковая тепловая защита образцов с помощью изоляции из асбоцемента, теплопроводность которого при 50 °С равна 0,08 Вт/(м-К). Измерение перепадов температуры в образцах осуществляется хромель-алюмелевыми термопарами, уложенными в канавках, выфрезерованных непосредственно на поверхностях корпуса электрического нагревателя и холодильников. Спаи измерительных термопар находятся в центральной части образцов. Для контроля поля температур нагревателя предусмотрены дополнительные термопары, спаи которых находятся ближе к боковым поверхностям. Кроме того, на наружной поверхности бокового слоя защитной изоляции заложена термопара, служащая для оценки тепловых потерь. Все термопары имеют общий холодный спай, он термостатируется с помощью нуль-термостата. [c.127]

Коэффициент теплопроводности для большинства неметаллических твердых тел линейно изменяется с температурой. Ряд керамических веществ (окись бериллия, алюминия, двуокись титана и др.) имеет сложную температурную зависимость для коэффициента теплопроводности. Его велчина вначале падает, а затем возрастает за счет увеличения лучистого переноса тепла внутри этих тел. Указанные керамические. вещества являются твердыми диэлектриками и одновременно пористыми телами. Кроме них, многие твердые тела имеют не сплошное, а пористое или волокнистое строение Различные пористые материалы характеризуются наличием пустых промежутков (пор) между отдельными твердыми частицами. Часть этих пор представляет собой небольшие замкнутые объемы, а некоторые из них сообщаются между собой, образуя открытую пористость. Наполнителем пор может являться различная среда. Распространение тепла обусловливается совокупностью различных явлений. Внутри твердых частиц тела, а также в местах непосредственного контакта между ними тепло переносится за счет теплопроводности. В среде, заполняющей поры, перенос тепла осуществляется также теплопроводностью и, кроме того, за счет конвекции и теплового излучения. С увеличением размеров пор роль конвекции увеличивается. При уменьшении размеров пор и увеличении их количества имеет место одновременное уменьшение размеров твердых частиц, составляющих пористое тело. Это приводит к уменьшению поверхности соприкосновения между частицами, соответствующему увеличению контактного теплового сопротивления, а следовательно, уменьшению коэффициента теплопроводности. [c.9]

Осуществление совершенного контакта при стыке опытных образцов является предпосылкой теории. Поэтому необходимо принимать меры для сведения влияния, контактного теплового сопротивления в опытах к. минимально возможной величине или учитывать величину температурного скачка в месте стыка расчетным путем. В расоматриваемой работе попользовался первый путь. С этой целью образцы 10 тщательно обрабатываются и проверяется их плоокопараллельность. Кроме того, при контакте поверхностей применялись сжимающие усилия и различные промежуточные контактирующие материалы смазки на графитовой основе, медная фольга, олово, жидкие металлы. Металлические прокладки должны иметь более высокую теплопроводность, чем основной материал. Кроме того, они должны иметь меньшую твердость и толщину, не превышающую удвоенную среднюю высоту микронеровностей поверхности. Возможность эффективного уменьшения теплового сопротивления за счет промежуточных тел подтверждается так же [Л. 4, 5]. Способы учета контактного сопротивления расчетным путем приводятся, в [Л. 6, 7]. [c.123]

Первичными данными для теплового расчета измерительной системы Я-ка-лориметра служат предельые значения теплопроводности и Я.тах Для выбранной группы материалов, диапазон рабочих температур, допустимая суммарная относительная погрешность бсум измерений теплопроводности, минимальный (все еще с достаточной точностью измеряемый) перепад температуры ,in в образце и ожидаемая нестабильность контактных тепловых сопротивлений 2Рк- Расчет должен производиться в определенной последовательности. На отдельных его этапах в расчетные соотношения будут входить независимые параметры, выбираемые либо из конструктивных соображений, либо на основании накопленного опыта. В ряде случаев на выбор того или иного параметра оказывают влияние сразу несколько различных и подчас противоречивых факторов, поэтому иногда может возникать потребность в повторных тепловых расчетах с измененными исходными данными. [c.115]

С учетом сказанного диаметр D и сечение S образцов удается выбирать из конструктивных соображений. В частности, вполне оправдали себя образцы диаметром D = 10 ч- 20 мм. Расчет Dmax по соотношению (4-48) для большинства материалов дает такие же значения, поэтому принудительный поджим стержня к образцу часто обеспечивает лишь необходимую стабильность контактных тепловых сопротивлений. [c.118]

Чой и Грейг объясняли свои наблюдения высокой теплопроводностью кристаллических областей и одновременным увеличением теплового сопротивления, возникающего в местах контактов аморфных и кристаллических областей. Используя простую модель с определенным расположением этих различных областей и теорию Литтла [148] для теплового сопротивления на границе между материалами с различными упругими свойствами, они рассчитали общую теплопроводность. Из их теории следовало, что контактное тепловое сопротивление сильно зависит от температуры (как при низких температурах для неметаллов, находящихся в полном механическом контакте), и при низких температурах тепловое сопротивление на многих поверхностях раздела значительно превосходит тепловое сопротивление самих кристаллических областей. При этом по мере того, как вклад граничного теплового сопротивления растет, кривые теплопроводности становятся все круче. Чой и Грейг получили вполне хорошее согласие между измеренными и рассчитанными в их модели значениями теплопроводности. [c.161]

Контактное тепловое сопротивление также объясняет влияние на теплопроводность вводимых в эпоксидные смолы кристаллических веществ с относительно высокой теплопроводностью (Гарретт и Розенберг [78]). При высоких температурах теплопроводность увеличивается при введении хорошо теплопроводящего наполнителя, однако ниже некоторой температуры она уменьшается из-за наличия внутренних границ, которые приводят к тепловому сопротивлению, возрастающему с, уменьшением температуры. [c.161]

Полуэмпирическим вариантом такого подхода является анализ обтекания сферы разреженным газом, выполненный Кэвено. Он воспользовался представлением температурного скачка как температурного перепада на эффективном контактном тепловом сопротивлении между газом и стенкой. В этом случае [c.333]

Берцелей и др. [Л. 2] в исследованиях влияния различных факторов на контактное тепловое сопротивление металлических образцов отмечают, что тепловое сопротивление контакта уменьшается с ростом температуры. Авторы приходят к выводу, что кондуктивная теплопроводность, теплопроводность среды и тепловое излучение взаимозависимы. Поэтому они отрицают возможность раздельного определения составляющих теплового сопротивления контакта и их последующего суммирования как трех параллельно включенных сопротивлений. [c.10]

Контактное термическое сопротивление. Идеально плотный контакт между отдельными слоями многослойной стенки получается, если один из слоев наносят на другой в жидком состоянии или в виде текучего раствора (цементного, гипсового и др.). Твердые тела касаются друг друга только вершинами профилей шероховатостей. Площадь контакта вершин пренебрежимо мала, и весь тепловой поток идет через воздушный зазор. Это создает дополнительное (контактное) термическое сопротивление Его можно приближенно оценить, если принять, что толщина зазора между соприкасающимися телами 6 в среднем вдвое меньше максимального расстояния 6 акс между впадинами шероховатостей. Так, при контакте двух пластин с шероховатостью поверхности 5 класса (после чистовой обточки, строгания, фрезерования) биакс 0,03 мм и в воздухе комнатной температуры [c.74]

Из вышеприведенных данных следует, что наилучшими теилопередаю-щими средами являются несверхпроводящие металлы и жидкий гелий. Однако из них же следует, что главными источниками трудностей при самых низких температурах являются большое тепловое сопротивление контактного слоя между двумя средами и низкая теилоироводность самих солей. Улучшение теплопередачи между двумя средами может быть достигнуто путем создания более тесного контакта на большой площади. Плохая теплопроводность самих солей приводит к тому, что даже тогда, когда материал соли находится в хорошем тепловом контакте с охлаждаемой средой, только лишь внешний слой соли активно участвует в процессе. В некоторых случаях это обстоятельство является не очень серьезным. Если теплоемкость исследуемого вещества намного меньше теплоемкости соли, то все же еще могут быть получены достаточно низкие температуры. Однако в случае, когда теплоемкость вещества велика, а также в случае, когда в нем выделяется значительное количество тепла (нанример, в экспериментах по электропроводности или теплопроводиости), может иметь место заметная разница между температурой вещества и температурой массы соли. В этих случаях нельзя определять температуру вещества, исходя из значения термометрического параметра соли. [c.561]

Значение теплопроводности определяется из хода изменения температур обоих блоков с течением временп. Соединение стержня с блоками производится посредством меди для достижения хорошего теплового контакта с солью применяется методика, описанная в п. 70, или, в некоторых случаях, предварительное сжатие под высоким давлением. Необходимо учитывать поправку па тепловое сопротивление контактного слоя между солью и металлом, пользуясь для этой цели формулой (68.1). Тем не менее могут иметь место систематические ошибки, связанные с неоднородностью распределения температуры внутри блока соли. [c.589]

Контактное термическое сопротивление приводит к резкому изменению температуры на поверхности раздела двух слоев, которое схематично можно рассматривать как скачок температур. Из( юр-мулы (3.7) следует, что величина этого скачка пропорциональна тепловой нагрузке и контактному термическому сопротивлению. Так, при обработке поверхности по 6-му классу чистоты, q = = 580 ООО вт1м и р = 20—400 бар для стали марки Сталь 30 температурный скачок на поверхности контакта составляет от 400 до 100° С, для пары Сталь 30 — дюраль — примерно от 290 до 70° С, для пары Сталь 30 — медь — от 190 до 60° С. [c.284]

Тепловые испытания многослойных сосудов показали, что перепад температуры по толщине стенки в многослойных сосудах больше, чем в однослойных, вследствие особенностей контактного теплообмена на поверхностях соприкосновения слоев [20]. В результате экспериментальных исследований была установлена нелинейная зависимость контактных температурных сопротивлений в многослойном пакете от контактного давления [21]. На основе полученных зависимостей разработаны методы расчета теплового поля и температурных напряжений в многослойном цилиндре [22, 23] и в зоне кольцевого шва [24]. Описано качественно новое явление — зависимость поля температур от напряженного состояния многослойной стенки и, в частности, перепада температуры по толщине стенки от внутреннего давления (рис. 3). С учетом контактной теплопроводности решена также задача нахождения нестационарного темнератур-ного поля при внутреннем и наружном обогреве [251. Теоретические расчеты проверялись экспериментами на малых моделях [26], в том числе тепловыми испытаниями в специальном защитном кожухе. В настоящее время институт располагает защитным сосудом объемом 8 м , рассчитанным на пневматическое разрушение в нем экспериментальных сосудов. [c.264]

Приведены результаты численного исследования процессов теплопроводности в многослойных оболочках теплообменных аппаратов с неидеальными тепловыми контактами между слоями. Дан сравнительный анализ для случаев различного задания величин и характера распределения контактных термических сопротивлений по толпщне оболочки. [c.381]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...