Теплофизические характеристики различных материалов

Приборы и установки первой группы предназначаются для теплофизических испытаний теплоизоляционных и строительных материалов вблизи комнатной температуры. В основу их работы положены разработанные проф. Г. М. Кондратьевым методы регулярного теплового режима первого рода [1, 2]. Приборы и установки второй группы базируются на обобщенных закономерностях регулярного теплового режима первого и второго рода и служат для проведения скоростных измерений температурной зависимости теплофизических характеристик различных материалов в интервале температур от —100 до ПОО С. [c.3]

Закономерности развития нестационарных температурных полей, создаваемых действием мгновенных точечных, линейных или плоских источников тепла в неограниченном теле [101], положены в основу создания ряда импульсных методов комплексного определения теплофизических характеристик различных материалов [101, 103, 121, 123]. [c.315]

В настоящее время расширяются работы по исследованию и разработке более совершенных способов определения теплофизических характеристик различных материалов. Несмотря на определенные успехи в этом направлении, методы предсказания свойств пока еще должного развития не получили, и главным источником информации остается эксперимент. Важнейшим условием повышения эффективности эксперимента является высокая производительность всего цикла измерений, включая монтаж и демонтаж образцов. Это требует разработки и внедрения неразрушающих методов испытания материалов, которые практически позволяют оценить качество продукции. [c.83]

Таким образом, оба представленных выше метода теплофизических измерений позволяют установить величину теплофизических свойств материала при температурах, существенно превышающих верхний предел реакции термического разложения связующего и, что особенно важно, в условиях динамического нагрева с высоким темпом изменения температур. Фактически результаты расчетов позволяют установить такие теплофизические характеристики композиционных материалов, которые применимы в широком интервале внешних параметров и являются своего рода коэффициентами согласования различных экспериментов. [c.344]

В нашей стране и за рубежом создано большое количество методов и приборов по определению теплофизических характеристик различных твердых материалов. [c.102]

Для установления рационального режима термической обработки (сушка, выпечка, закалка, обжиг и другие) различных материалов большое значение имеет знание теплофизических характеристик этих материалов, зависящих в большей или меньшей мере от температуры, пористости и давления, а для гигроскопических материалов, кроме того, от их влажности. Причем изменение теплофизических свойств различных материалов в процессе нагревания или охлаждения или изменения их плотности или влажности весьма разнообразно. [c.183]

На основе теории регулярного режима разработаны различные экспериментальные методики определения теплофизических характеристик разных материалов [Л. 189]. При определении физических параметров тела поступают следующим образом [c.104]

Система уравнений (10.7) устанавливает связь между пространственными и временными изменениями с1 и Т. Для однозначного определ[ения полей этих величин необходимо задаться начальным их распределением в материале, законом взаимодействия окружающей среды с поверхностью материала и формой исследуемого образца. Анализ решений системы уравнений (10.7) при соответствующих краевых условиях позволил выявить механизм сушки различных материалов и создать серию скоростных методов экспериментального определения теплофизических характеристик влажных капиллярно-пористых тел. [c.361]

Рассмотренные особенности деформирования и разрушения не являются общими для термоусталостных испытаний. Различное сочетание свойств материалов (теплофизические характеристики и характеристики прочности и пластичности), а также геометрии испытываемых образцов и жесткости нагружения, определяющих поле температур, кинетику циклического термического нагруже- [c.51]

Изменение механических и теплофизических свойств стеклопластиков в условиях нарастающего одностороннего теплового воздействия неразрывно связано с состоянием структуры материала в процессе нагрева и обусловлено двумя различными по своей природе процессами. Подводимое в начальный момент к нагреваемой поверхности образца тепло поглощается материалом и отводится к нижележащим слоям. Вследствие низкой теплопроводности стеклопластиков оно распространяется с малой скоростью, так что нижние слои материала остаются холодными. Некоторое снижение механических свойств и изменение теплофизических характеристик материала при этом связаны с постоянным размягчением полимерного связующего в поверхностных слоях материала по мере повышения их температуры, от процесс изменения свойств является обратимым и определяется в основном только температурой материала по толщине образца. Как показало исследование, повыше- [c.264]

Характеризует условие подобия для критической длины трещины в различных материалах Характеризует сочетание характеристик упругости и теплофизических свойств Характеризует условие равенства тепловых деформаций [c.215]

Таким образом, из изложенного следует, что хорошие теплофизические характеристики алюминия, с одной стороны, и возможность использования графитов в качестве конструкционных материалов — с другой, позволяют считать алюминий достаточно перспективным теплоносителем, который найдет применение при решении задач, связанных с использованием теплообменников, работающих при высоких температурах теплоносителей. В частности, такие условия имеют место в теплообменниках, применяемых в различных схемах непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую [18]. [c.72]

Изложены современные методы расчета и оптимизации параметров термоизоляции энергетических установок при стационарном и нестационарном режимах работы применительно к корпусам паровых и газовых турбин энергоблоков, трубопроводам теплотрасс и паропроводам, котельным и печным агрегатам. Рассмотрены теплоизоляционные конструкции с теплопроводными включениями и разнородными анизотропными материалами. Получены оценки для эффективных значений теплофизических характеристик термоизоляции из композиционных материалов различной структуры. Проведен учет зависимости теплофизических характеристик материалов от температуры и предложен приближенный метод определения термического сопротивления теплоизоляционных конструкций сложной формы с контролем погрешности расчета. [c.2]

В более общем случае, когда X=f T), =f(T) и р=/(Т), учесть нелинейность можно при наличии в моделях переменных емкостей, которые существенно усложняют модель и резко понижают точность моделирования. Поэтому рассмотрим варианты рещения нелинейного уравнения теплопроводности, которые могут быть осуществлены без усложнения модели, т. е. на моделях с постоянными емкостями. При этом следует иметь в виду, что для различных материалов в зависимости от теплового режима зависимость теплофизических характеристик от температуры может быть выражена сильнее или слабее. В соответствии с отмеченным рассмотрим два возможных варианта. [c.329]

Первый путь — экспериментальное исследование теплофизических характеристик материалов при помощи известных методов, базирующихся на решении задач теплопроводности для тел различной формы. Хотя теоретические предпосылки при этом в большинстве случаев соблюдаются с некоторым приближением, этот путь дает возможность определить эффективные значения теплофизических харакгеристик с достаточно высокой точностью. [c.344]

Зачастую нелинейность задачи теплопроводности с учетом лучистого теплообмена определяется не только нелинейностью в граничных условиях, но и зависимостью от температуры теплофизических характеристик материалов тел, участвующих в теплообмене. В этом случае для того, чтобы иметь возможность решать задачу теплопроводности на / -сетках с постоянными параметрами и на моделях с непрерывным течением процесса решения во времени, необходимо применять различного рода подстановки, что приводит к изменению вида граничных условий. Задача при этом существенно усложняется. Поступим подобно тому, как это сделано в предыдущих главах, где, в частности, для преобразования нелинейного уравнения теплопроводности применялась подстановка Кирхгофа (VI. 15). [c.151]

Для качественного анализа будем рассматривать участок, где накладывается датчик, как трехслойную стенку, которая составлена из материалов с различными теплофизическими характеристиками (/., с, 7), претерпевающими скачкообразное изменение на границах между двумя смежными слоями системы (граничные условия четвертого рода с разрывными коэффициентами). [c.162]

Исследование теплофизических характеристик кабельной бумаги К-12. В литературе отсутствуют исследования коэффициентов переноса тепла кабельной бумаги. Имеющиеся данные по другим сортам бумаги не могут быть приняты для расчетов и исследования теплообмена в кабельной изоляции. На основе критического сопоставления различных методов для определения а, с и i влажных материалов был принят метод Г. А. Максимова. В основу его было положено аналитическое решение задачи на нагревание двух тел (ограниченный и полуограниченный стержни), впервые предложенное А. В. Лыковым. При исследованиях влажность бумаги изменялась от О до 60%. Результаты исследований представлены в виде графиков и формул. Для зависимости получена формула [c.209]

В случае коррозионно-термической усталости необходимо дополнительно экспериментально находить зависимость показателя интенсивности роста трещины от максимальной температуры цикла К = f (Т п.ах) для установления наиболее опасного интервала температур, при котором величина К достигает наибольшего значения. Так как для применяемых в теплоэнергетике теплоустойчивых и жаропрочных сталей максимальные значения показателя К имеют место при температурах, близких к рабочим, то выбрать величину К при расчете в первом приближении можно с использованием следующего приближенного корреляционного соотношения, описывающего зависимость интенсивности распространения трещин термической усталости различных материалов от сочетания теплофизических характеристик (см. рис. 64) [c.169]

Рассматриваемая методика обеспечивает более надежную информацию о статической прочности или устойчивости элементов конструкций, а также прогнозирование их поведения при различных режимах нагрева. В процессе исследования возможно также определение некоторых механических и теплофизических характеристик материалов и измерение деформаций и перемещений. [c.13]

Сваркой трением можно осуществить прочные соединения разноименных материалов, обладающих резко различными теплофизическими характеристиками и таких, при сварке которых обычными методами получаются недоброкачественные швы, — меди [c.43]

Ниже рассматривается задача определения нестационарных температурных полей в многослойных покрытиях, расположенных на грунтовом основании. В общем случае они представляют собой систему неограниченных пластин с внутренними источниками выделения или поглощения тепла между слоями покрытия и грунтовым основанием обеспечивается идеальный контакт теплофизические характеристики материалов в слоях различны температура среды меняется по гармоническому закону условия теплообмена между средой и поверхностью конструкции подчиняются закону Ньютона. Система дифференциальных уравнений для сформулированной задачи с учетом принятых предпосылок и допущений имеет вид [156, 157] [c.289]

Тепловые методы. В настоящее время теплофизические характеристики материалов в основном используются для расчета различных изоляционных ограждающих конструкций. Однако эти характеристики могут быть использованы при определении физико-механических и технологических параметров материалов. Используя тот или иной тепловой метод, можно определить скорость и затухание температурных волн, темп охлаждения, спектры излучения нагретых тел, коэффициенты линейного расширения, удельной и объемной теплоемкости, теплопроводности, температуропроводности. [c.63]

Исследование теплопроводности капиллярнопористых тел и дисперсных сред проводится двумя путями. Первый путь — экспериментальное исследование теплофизических характеристик материалов при помощи известных методов, базирующихся на решении задач теплопроводности для тел различной формы. Хотя теоретические предпосылки при этом в большинстве случаев соблюдаются с некоторым приближением, этот путь дает возможность определить эффективные значения теплофизических характеристик с достаточно высокой точностью. [c.402]

Определение теплофизических характеристик материалов на установке является приближенным. Ценность его заключается в том, что оно проводится на тех же образцах, на которых выполняется испытание термостойкости. Это особенно важно при поисковых исследованиях хрупких, окисных и металлокерамических новых материалов, свойства которых не известны, и возможен большой разброс их в различных образцах. [c.281]

Проводя испытания различных материалов по одной методике и постоянных режимах, можно прийти к ошибочным рекомендациям, если не учитывать конкретных условий службы наплавляемых деталей. Между сопротивлением термической усталости, определяемым числом циклов до появления трещин, и механическими и теплофизическими характеристиками материалов отсут- [c.703]

Теплофизические характеристики твердых тел имеются в справочной литературе, а теплофизические свойства поверхностных слоев, состоящих из различных материалов, существенно отличающихся от монолитных твердых тел, требуют уточнения [16]. Для их определения важно знать элементарный состав поверхностного зафязнения и процентное содержание его компонентов. Так, для двух разных, но специфических участков железнодорожного пути состав элементов поверхностного зафязнения приведен в табл. 4.1. [c.134]

В последние годы разработаны теоретические основы диффузионной сварки и получены важные результаты по диффузионным процессам, обеспечивающим образование монолитного соединения твердых неорганических материалов любой природы без изменения их физико-механических свойств. Среди решенных проблем — диффузионное соединение не только однородных, но и разнородных материалов и сплавов, теплофизические характеристики которых резко различны диффузионная сварка деталей больших толщин и изделий разветвленных сечений деталей из пористых, волокнистых и порошковых материалов неметаллических материалов (стекло, полупроводники, керамика, ситалл, кварц, графит, феррит, керметы и т. д.) с металлами расширение применения диффузионной сварки для ремонта и восстановления деталей машин и механизмов. [c.10]

С другой стороны, интенсивность протекания многих физико-химических превращений определяется теплофизическими и кинетическими характеристиками материала, его составом, а в некоторых случаях и технологией изготовления. В связи с этим необходимы критерии сравнения способности различных теплозащитных материалов рассеивать и поглощать подведенный извне тепловой поток, одинаково применимые при теоретическом и экспериментальном исследованиях для материалов с простыми механизмами разрушения, а также и для тех покрытий, у которых при нагреве имеет место сложная комбинация различных превращений. [c.125]

Различный характер зависимостей от температуры теплофизических и механических характеристик материалов практически исключает возможность определения обобщенных характеристик на образцах из других материалов. Поэтому образцы конструкций должны изготавливаться из тех же материалов, что и элементы, по единому с ними технологическому процессу и должны иметь аналогичную структуру стенки. Важным является соблюдение одинаковых граничных условий в опорных устройствах, так как ряд КМ весьма чувствителен к концентрациям напряжений, возникающих вблизи них. Вопросы местной прочности для конструкций, выполненных из этих материалов, могут играть существенную роль. [c.28]

Для расчета и анализа температурного режима и процессов, происходящих в покрытиях, необходимо знать изменение физико-механических характеристик материалов при различных температурах. Что касается теплофизических параметров, то на сегодняшний день они изучены достаточно подробно и приводятся во многих изданиях. В меньшей степени изучены характеристики влагопереноса, поэтому некоторые исследователи считают, что с достаточной для практики точностью при повышенных температурах, когда интенсивно происходит миграция влаги, например в бетоне, экспериментально полученный теплофизический параметр косвенным путем учитывает и изменение влажности в материале. Это позволяет ограничиваться решением только задачи теплопроводности, не выделяя явно процессы влагопереноса. [c.82]

Однако интенсивность нагрева деталей из стеклопластика зачастую весьма значительна, поэтому даже небольшие неточности в определении допускаемого времени работы или размеров детали могут оказаться причиной ее разрушения или выхода из строя. В связи с этим возникает проблема создания надежных методов прочностного расчета конструкций из композиционных материалов, подверженных высокотемпературному нагреву. Необходимым условием решения этой проблемы является изучение теплофизических и механических свойств стеклопластиков в широком диапазоне температур, включая интервал температур термодеструкции связующего, разработка ] надежных методов определения этих свойств, а также характеристик теплостойкости, позволяющих сравнивать различные конструкционные материалы. , [c.6]

Как видно из табл. 11, прочностные характеристики различных типов асбофрикционных материалов различны. Однако большинство из рассматриваемых материалов при правильном конструировании могут обеспечить необходимую работоспособность узлов трения в эксплуатации. Это указывает на то, что и при меньших значениях прочностных показателей материалы обеспечивают достаточную надежность работы узла трения, а при больших значениях они имеют более высокий запас надежности. Поглощательная способность жидких сред редко имеет решающее значение для надежной работы узлов трения. Нет необходимости предъявлять особо жесткие требования к теплопроводности асбофрикционных материалов, так как она на два порядка меньше теплопроводности металлического контрэлемента, теплофизическими свойствами которого главным образом определяется тепловой режим узлов трения. [c.180]

Как при экспериментальном, так и при теоретическом исследовании необходимо стремиться сопоставлять характеристики разрушения различных материалов одного класса. Так, в классе оплавляющихся покрытий интересные результаты дает сравнение однородного материала— кварцевого стекла и различных стеклопластиков (на фенолфор-мальдегидном, эпоксидном, кремнийорганическом и других связующих). Такие расчеты и эксперименты позволяют установить зависимость основных характеристик разрушения от теплофизических свойств и состава материала. Одновременно удается проследить основные закономер-276 пости механизма разрушения. [c.276]

Жаропрочные металлокерамические материалы, а также различные огнеупорные материалы, предназначенные для работы в качестве элементов современных машин, как известно, изготавливаются часто сразу в виде готовых деталей, требующих небольшой последуюш ей механической обработки. Такие материалы обладают большой неоднородностью физических свойств как по объему, так и в различных образцах одной партии и тем более в разных партиях. Свойства материалов вследствие особенностей их изготовления могут изменяться в зависимости от их геометрии и размеров. При поисковых исследованиях по созданию материалов принципиально новых классов, предназначенных для работы в условиях высоких скоростей газового потока и температур, часто необходимо дать оценку теплофизических характеристик конкретной детали или упрощенных образцов с подобной технологией изготовления. Иногда необходи.мо дать эту оценку при испытаниях деталей непосредственно на испытательных стендах, где изучаются одновременно такие свойства, как эрозия, окисляемость, устойчивость к термическим напряжениям и т. д. [c.70]

В настоящее время контакты вакуумных выключателей, выпускаемых промышленностью (например, фирмой Jenings ), состоят из вольфрамового контактного наконечника и медного токоведущего стержня. Поэтому интересным представлялось исследование теплового режима сложного контакта, состоящего из двух частей, изготовленных из материалов с различными теплофизическими характеристиками, например вольфрама и меди. [c.457]

Термообработку (нагрев) нанесенных на дефектный участок композиций осуществляют с помощью горячего воздуха, лампами накаливания, специальными электронагревателями различной конфигурации, а также пропусканием -пара, горячей воды через рубашку аппарата. Следует отметить, что в области создания и применения новых рецептур композиций и технологии их применения в конкретньгх случаях могут быть многовариантные решения. Срок защитного действия используемых средств во многом определяется не только адгезионной прочностью и химической стойкостью в рабочей среде, но и близостью теплофизических характеристик (коэффициентов термического расширения, теплопроводности) материалов основы и покрытия. [c.23]

Изложены методы расчета и оптимизации параметров термоизоляции энергетических установок (паровых и газовых турбин, котельных и печных агрегатов, паропроводов и др.) при стационарном и нестационарном режимах работы. Рассмотрены теплоизоляционные конструкции с теплопроводными включениями и разнородными анизотропными материалами. Даны оценки эффективных значений теплофизических характеристик термоизоляции из композицкГон-ных материалов различной структуры. Предложен приближенный метод определения термического сопротивления теплоизоляционных конструкций сложной формы. [c.192]

Таким образом, требования, предъявляемые к матрицам, можно разделить на эксплуатационные и технологические. К первым относятся требования, связанные с механическими и физико-химическими свойствами материала матрицы, обеспечивающими работоспособность композиции при действии различных эксплуатационных факторов. Механические свойства матрищл должны обеспечить совместную работу армирующих волокон при различных видах нагрузок. Прочностные характеристики материала матрицы являются определяющими при сдвиговых нагрузках, нагружении композита в направлениях, отличных от ориентации волокон, а также при циклическом нагружении. Природа матрицы определяет уровень рабочих температур композита, характер изменения свойств при воздействии атмосферных и других факторов. С повышением температуры прочностные и упругие характеристики матричных материалов, так же как и прочность их соединений со многими типами волокон, снижается, материал матрицы также характеризует устойчивость композита к воздействию внешней среды, химическую стойкость, частично теплофизические, электрические и другие свойства. [c.11]

Различные обрабатываемые материалы, обладающие различными механическими и теплофизическими характеристиками, имеют различную склонность к адгезии, диффузии, наклепу и наростооб-разовакию, обладают различной вибровозбуждаемостью и дают различную степень изменения температуры резания в зависимости от подачи. Все это, безусловно, будет сказываться на характере зависимости Ao.n=/(s), как результат одновременного действия многих факторов. [c.105]

В то же время настоятельная потребность в выполнении теплотехнических расчетов заставляла искать если не точные, то хотя бы приближенные способы решения задачи. Появились работы, в которых были предложены различные методы определения так называемых эффективных теплофизических характеристик теплофизические характеристики определяли путем решения обратной задачи теплопроводности. Безусловно, разработка приближенных методов сыграла положительную роль. Однако, решая частные задачи, создатели этих методов не всегда ставили целью отыскание каких-либо закономерностей в изменении тепловых свойств деструк-тирующих материалов, не анализировали факторы, влияющие на тепловые свойства стеклопластиков. Именно такой подход заинтересовал автора в наибольшей мере, так как это позволяло критически отнестись к накопленному опыту и проводить дальнейшие исследования. [c.5]

Развитие различных отраслей новой техники неразрывно связано с разработкой и поиском материалов с повышенными свойствами. Особое внимание при этом уделяетсй изысканию высокотемпературных, жаро прочных, износостойких и других материалов. Решение этой задачи возможно при всестороннем исследовании различных теплофизических свойств перспективных материалов. Исследование характера испарения, измерение температур плавления и температурных зависимостей скорости испарения (парциальных давлений, компонентов пара), энтальпии, электросопротивления, коэффициентов излучения и теплопроводности позволяют установить области применения различных материалов. Кроме того, в результате таких исследований могут быть получены важные с технологической точки зрения термодинамические характеристики веществ, Наконец, сопоставления теплофизических характеристик с особенностями электронного строения позволяют выяснить природу химической связи соединений и служат основой разработки теоретических предпосылок создания материалов с наперед заданными свойствами. [c.135]

Приведен обзор назначения солнечных печей, их использования при различных теплофизических и теплоэнергетических исследованиях, энергетические характеристики печей, описаны технологическая аппаратура, комплектующая печи исследовательского назначения, методы исследования свойств материалов и параметров процессов при высоких температурах на основе стационарных и нестационарным меггодов при известных лучистых потоках на поверхности образца, а также крупные исследовательские солнечные печи, построенные на базе стеклянных прожекторных зеркал диаметром до 2— [c.495]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...