Теплофизические и температурные измерения

Измерения физи-ко-химического состава и свойств веществ Теплофизические и температурные измерения Измерение времени и частоты Измерение электрических и магнитных величин, радиотехнические и радиоэлектронные измерения [c.18]

Теплофизические и температурные измерения [c.42]

Единицы в области теплофизических и температурных измерений приведены в табл. 2.7. [c.48]

Возможность кусочно-постоянной аппроксимации зависимости коэффициента теплопроводности от температуры существенно ослабляет требования к объему и температурным интервалам измерений теплофизических свойств. Указанную аппроксимацию X можно осуществить и для разлагающихся материалов, что является важным доводом при доказательстве существования у них единственной, не зависящей от величины и характера изменения скорости нагрева зависимости Я(Г). Подробнее этот вопрос рассмотрен в гл. 9. [c.79]

В настоящее время завершается разработка второго варианта прибора для теплофизических измерений неметаллических материалов. В отличие от рассмотренного выше в нем обеспечиваются комплексные испытания теплофизических параметров материала в одном опыте, на одном образце, автоматизируются температурные измерения и предусматривается расширенный в сторону отрицательных температур интервал испытаний (от -120 до 400°С). Скорость роста температуры образца предполагается записывать непосредственно по показаниям специального устройства, названного скоростемером. [c.6]

При экспериментальном изучении теплового режима наряду с температурными измерениями необходимы также измерения тепловых потоков, теплофизических свойств и коэффициентов теплообмена (теплоотдачи). Имеются методы для исследования теплофизических свойств (теплопроводность, теплоемкость, температуропроводность) технических материалов разработан ряд методов измерения тепловых потоков [Л. 7, 28, 30, 31, 32, 37 и др.]. [c.3]

Государственные эталоны СССР обеспечивают хранение и воспроизведение более 60 единиц физических величин практически во всех видах и областях измерений, получивших наиболее широкое распространение в народном хозяйстве страны линейно-угловых и механических, температурных и теплофизических, электрических и магнитных, радиотехнических и оптических, параметров ионизирующих излучений и многих других. [c.25]

В действительности существуют небольшие нарушения непрерывности вторых производных d AWi(Tas)ldf ea на границах соседних температурных участков 20, 28 54, 361 90, 188 К. Однако значения их столь малы, что они не дают о себе знать при 20,28 и 54,361 К и очень слабо проявляются при 90,188 К даже в случае самых точных измерений теплофизических величин [c.415]

Подобные колебания происходят с суточным и годовым циклом в грунте Земли и других планет. Радиолокационные измерения параметров этих колебаний на Луне позволили оценить теплофизические свойства грунта вблизи ее поверхности. Мощное импульсное тепловое воздействие на стенки и, следовательно, возникновение температурных волн характерно для проблемы лазерных термоядерных реакторов. [c.29]

Более подробную информацию о зависимости коэффициента теплопроводности от температуры можно получить, фиксируя температуру тонкого металлического калориметра под слоем теплозащитного материала. Хотя прямые теплофизические измерения позволяют более детально определить зависимость Х(7), рассмотренный метод имеет преимущества в широте охватываемого температурного диапазона и простоте проведения эксперимента. [c.343]

Как правило, значения граничных температур сред задаются по данным тепловых расчетов проточных частей, а значения коэффициентов теплоотдачи а от пара к различным поверхностям ротора и корпуса - по критериальным зависимостям, полученным на специальных теплофизических моделях [113-118]. Достоинства такого подхода к заданию граничных условий определяются возможностью выполнения на моделях тщательных и детальных теплофизических измерений в широком диапазоне определяющих критериев и параметров. Однако наряду с достоинствами имеется и существенный недостаток, связанный с трудностями моделирования аэродинамических и тепловых процессов, масштабным эффектом, диапазоном рабочих параметров среды и т.д. Поэтому большое распространение получили работы по определению коэффициентов теплоотдачи путем решения обратных задач теплопроводности имея данные о фактическом температурном состоянии объекта, в данном случае ротора или корпуса турбины, расчетным путем отыскиваются те граничные условия, которые адекватно определяют это температурное состояние. [c.119]

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]

В проблемной лаборатории тепловых приборов и измерений ЛИТМО в настоящее время разработаны и освоены динамические методы теплофизических испытаний твердых металлов, полупроводников и тепло-изоляторов, в том числе сыпучих и волокнистых материалов [7—13]. Большая часть методических разработок завершена или завершается созданием соответствующих приборов и установок. В частности, закончена разработка прибора для испытаний на теплопроводность и температуропроводность твердых неметаллических (полупроводниковых и теплоизоляционных) материалов в интервале температур 20—400""С [11], установка для измерения истинной теплоемкости и теплот фазовых превращений металлов и сплавов в интервале 20—1100° С [7, 8), первый вариант установки для измерения коэффициента температуропроводности металлов п сплавов в температурном интервале 20—ЮОО С. Заканчивается создание прибора для автоматизированных измерений теплопроводности, теплоемкости и температуропроводности твердых неметаллических материалов в интервале температур от —120 до [c.5]

Задача аналитического исследования состоит в установлении взаимосвязи между измеренной и истинной температурами и определении влияния различных факторов на погрешность измерений. Сложное конструктивное оформление многих температурных датчиков и большое разнообразие условий теплообмена делает задачу оценки погрешностей весьма трудоемкой, тем более, что параметры (теплофизические свойства материалов, интенсивность теплообмена) могут существенно изменяться с температурой. [c.370]

Простое аналитическое решение для оценки погрешности измерения при расположении ИПТ по схеме, показанной на рис. 11.15, б, не найдено. Температурная погрешность и ее знак зависят от соотно-(шения между теплофизическими свойствами ИПТ и объекта, диаметра ИПТ, глубины Хд его залегания, а также от характера теплового воздействия на поверхность. [c.410]

Отсюда следует довольно неожиданный вывод, что дифференциальный метод измерения температурного интервала не приводит к повышению точности измерения теплофизических параметров и дает только технические удобства. [c.15]

Необходимость исследования теплофизических характеристик керамических материалов вызывается все более увеличивающимся применением их в качестве новых эффективных теплоизоляторов. Особое внимание уделяется пористым изделиям и порошкам вследствие их высокой изолирующей способности. Однако большинство исследований теплопроводности керамических материалов ограничено измерениями свойств материалов, обожженных или близких к спеканию и при сравнительно низких температурах. Исследований теплопроводности керамических порошков или набивных масс при высоких температурах очень мало. Эти работы, например [1—3], обычно ограничены измерениями при некоторых значениях температуры и не имеют целью получение температурной зависимости теплопроводности порошков. [c.254]

При измерении температуры внутри твердого тела термоприемник может быть расположен так, как это показано на рис. И,в. На точность измерения температуры по этой схеме будет влиять теплоотвод по стержню термоприемника, что исказит температурное поле тела в месте измерения. Погрешность измерения температуры будет зависеть от теплофизических свойств материала термоприемника и исследуемого твердого тела и геометрических особенностей рассматриваемой системы термоприемник — тело. [c.104]

Давление окружающего воздуха для измерения ионизирующих излучений, теплофизических, температурных, магнитных, электрических измерений, измерения давлений и параметров движения [c.116]

В лабораториях института разрабатываются и хранятся государственные эталоны единиц из-мерений, разрабатываются и совершенствуются методы точных измерений физических величин, определяются физические константы, характеристики веществ и материалов. Тематика научных работ института охватывает линейные, угловые, оптические и фотометрические измерения, измерения массы, плотности, вязкости, силы, твердости, скорости, ускорений, вибраций, давлений, вакуума, измерения температурных, теплофизических и термохимических характеристик, рН-измерения, измерения влажности, составов газов, акустические,. электрические и магнитные, радиотехнические и ионизирующих излутений. [c.11]

Из сказанного следует, что при измерении теплофизических параметров (и прежде всего теплоемкости) нельзя пренебрегать ни погрешностью воспроизведения МПТШ эталонными приборами, ни погрешностями, содержащимися в самом Положении о МПТШ. Поэтому необходимо обратить самое серьезное внимание на повышение точности температурных измерений. Многое в этом направлении уже делается. [c.16]

Бурное развитие науки за последние десятилетия открывает непрерывно новые пути все более углубленного исследования прочности и деформаций сварных конструкций. На основе изучения теплового состояния металлов при сварке (ИМЭТ им. А. А. Байкова) разрабатываются методы определения температурных и остаточных напряжений в телах двух и трех измерений (ИЭС им. Е. О. Патона, МВТУ им. Баумана, ЛГУ и ЛКИ и т.д.). Отрабатываются методы для определения остаточных напряжений второго и третьего рода. Применение ЭЦВМ дало возможность определять собственные напряжения в сварных конструкциях математическими методами для различных объемно-напряженных состояний, с учетом переменных значений теплофизических характеристик металлов. [c.14]

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]

За исключением области самых низких температур (скажем, ниже 1 К), первичные термометры остаются гораздо более трудоемкими при использовании и менее воспроизводимыми, чем лучшие вторичные термометры. Для большинства целей удобство и воспроизводимость показаний термометра важнее, чем точность по термодинамической шкале. Кроме того, существует очень много физических величин, для измерения которых требуется находить разности температур. К их числу относятся теплоемкость, теплопроводность и другие теплофизические величины. Если отклонения применяемой практической шкалы от термодинамической описываются медленно меняющейся плавной функцией температуры, то серьезных проблем не возникает. Если же, напротив, практическая шкала содержит небольшие, но заметные скачки отклонений от.термодинамической шкалы, то и измерения соответствующих физических величин в зависимости от температуры дадут неожиданные ложные скачки, которые отражают только несовершенство термометрии. Для исключения подобных затруднений необходимо, чтобы практическая шкала была гладкой функцией от термодинамической температуры. Это эквивалентно требованию непрерывности первой и второй производных температурной зависимости разности практической и термодинамической температурных шкал. Если для конк >етного вторичного термометра (такого, например, как платиновый термометр сопротивления) нетрудно рассчитать гладкую практическую шкалу, то получить гладкое соединение шкал для двух разных вторичных термометров гораздо сложнее. Основной источник трудностей заключается в том, что два различных участка шкалы часто основаны на разных физических закономерностях, отклонения которых от термодинамической шкалы не совпадают. Соединение шкалы по платиновому термометру сопротивления и по платинородие-вой термопаре в МТШ-27, так же как и в МПТШ-48 и МПТШ-68, служит хорошим примером типичных трудностей. В МПТШ-68 в этой точке имеется скачок первой производной от разности / — 68, достигающий 0,2%. Такие разрывы можно [c.44]

Последние две группы погрешностей наиболее специфичны для измерений температуры внутри теплозащитных материалов. Искажение температурного поля связано с различием теплофизических свойств теплозащитного материала и термопары, а также большими градиентами температуры по глубине, характерными для условий работы покрытия. Практически при измерении температуры внутри теплозащитных материалов без специально предусмотренных мер величина рассматриваемой погрешности может достигать 15% и более. Для уменьшения этой погрешности обычно используют микротермопары и располагают их в материале так, чтобы часть термопары (I) лежала в изотермической плос-336 кости (рис. 11-13). Не всегда представляется возможным развить дли- [c.336]

Теория возмущений для декремента затухания температурных гармоник. Аналогично тому, как это было сделано в предыдущих разделах, используя метод теории возмущений, можно найти изменение собственного значения v при изменении тепло-физических параметров и размеров системы. Такие формулы, несомненно, представляют интерес, не только теоретический, но и практический. Теория возмущений дает в распоряжение исследователей строгие соотношения, связывающие изменения декремента затухания отдельных гармоник температурного распределения 6vft, которые наблюдаются экспериментально при измерениях в нестационарных режимах, с изменениями различных параметров теплофизической системы. Тем самым открываются новые возможности для идентификации этих параметров, о чем будет сказано ниже. [c.107]

Если при измерениях температуры стенки возникают погрешности, связанные с искаже шем температурного поля тела, то при замере температуры среды первостепенное значение приобретает инерционность термопар, которая прэявля-ется в снижении амплитуды замеренных пульсаций и отставании их по фазе от пульсаций температуры теплоносителя. Инерционность термопар определяется ее размерами, конструкционным выполнением, теплофизическими характеристиками материалов и теплоотдачей между термопарой и теплоносителем. [c.36]

Методика решения дифференциальных уравнений с ясточнижами не отличается от изложенной выше. Метод онечных разностей (позволяет успешно решать как одномерные, так и двух- и трехмерные задачи. Случай, когда на область изменения переменных х и у наносится квадратная сетка, полностью исследован Ш. Е. Микеладзе [Л. 36]. Треугольные. и полярные сетки рассмотрены П. П. Юшковым Л. 37, 38] и не-которыми другими авторами [Л. 39]. Необходимо отметить, что полярные сетки особенно удс ны для решения задач с осевой симметрией. Нахождение температурного поля в пространстве трех измерений при постоянных теплофизических характеристиках дано в работе [Л. 40], а при переменных — в работах [Л. 41—43]. Все эти вопросы достаточно подробно изложены в монографиях (Л. 35, 44]. [c.89]

Под монотонным тепловым режимом принято понимать плавный разогрев или охлаждение тел в широком диапазоне изменения температуры со слабопеременным полем скоростей внутри образца. По характеру основных закономерностей такой режим является обобщением известного квазистационарного режима (иначе, регулярного режима второго рода), подробно изученного в 30—40-х годах А. В. Лыковым, Н. Ю. Тайцем, Г. П. Иванцовым и несколько позднее Г. М. Кондратьевым, А. И. Гордовым, Н. А. Ярыше-вым. Практический интерес к теплофизическим измерениям в монотонном режиме возник как результат естественного стремления исследователей упростить техническую реализацию квазистационарных методов и использовать их для изучения температурной зависимости теплофизических коэффициентов материалов в широком диапазоне изменения температуры, устранив условные предпосылки о постоянстве исследуемых коэффициентов. [c.4]

Теплофизические измерения проводятся в основном на образцах простой рмы (пластина, цилиндр, шар), внутри которых искусственно создается одномерное температурное поле t г, т) с достаточно малым перепадом О г, т) относительно базовой температуры (т). Объемные источники тепла и массоперенос внутри образцов обычно отсутструют, теплота фазовых переходов учитывается через эффективную теплоемкость. [c.7]

Применительно к теплофизическим измерениям анализ уравнения (1-1) целесообразно провести, абстрагируясь от общепринятых граничных условий, а вместо них задать закон изменения таких параметров температурного поля t (г, т), которые при теплофизических измерениях допускают непосредственный контроль. В частности, вместо обычных граничных условий удобно задавать законы изменения температуры /о ( ) и градиента температуры (ч ) в базовой точке тела, так как они являются исходными экспериментальными параметрами в любом теплофизическом опыте и позволяют относительно просто контролировать отступления от квазистационарного режима по степени изменения скорости = dtjdx и градиента (т). Ниже будет показано, что эти условия допускают однозначный переход к любым конкретным граничным условиям теплообмена образца со средой, в том числе к любым заданным внешним и внутренним источникам теплового потока. [c.10]

При широкотемпературных теплофизических измерениях в монотонном режиме условие (1-9) может нарушаться по трем причинам из-за допускаемого в опытах изменения скорости разогрева (т) базовой точки, из-за наличия температурной зависимости коэффициентов 1 (О, с (t), а (i) тела и из-за возможного воздействия на температурное поле образца произвольных начальных условий опыта. Две первые причины обычно являются постоянно действующими, а третья имеет место только в тех случаях, когда при измерениях случайно (или намеренно) захватывается частично дорегулярная стадия опыта. [c.10]

В тех случаях, когда в материалах происходят физико-химические гфевраще-иия, приводящие к резким изменениям свойств, теплофизические характеристики даны дополнительно при характерных температурах. Для анизотропных материалов указаны направления измерения относительно главных кристаллографических осей. Если направление измерения не указано, то материал изотропный или значения свойств приведены в базисной плоскости. В отливе от щетинных усред-неиые характеристики обозначены чертой над символом (Ср, а, Я) для них указаны температурные пределы измерения. Средний коэффициент теплового расширения, как правило, определен в интервале температур от 7 до 293К для этих случаев интервал усреднения в таблицах опущен. Метод измерения свойств указан под условным шифром соответственно принятым обозначениям. [c.4]

Градиенты температур при стационарном режиме нагрева с максимальной температурой 650° С в силу малой тепловой инерции системы оказываются близкими к градиентам при выбранной скорости нагрева 500—600 С/мин. На рис. 3.23, а показаны градиенты температур при нагреве в печи в условиях стационарного режима. Печной нагрев не позволяет осуществлять переменные температурные режимы, так как практически не поддается (в силу инерционности) регулированию. На рис. 3.23, б приведены данные о продольном перепаде температур для различных условий нагрева в зависимости от максимальной температуры. Измерения производили на образцах из стали 12Х18Н9. Использование контрастных по теплофизическим свойствам сталей и сплавов может дать несколько отличающиеся результаты. [c.154]

При кипении на неизотермической стенке возможно одновременное устойчивое сосуществование пузырькового, переходного и пленочного режимов кипения, что приводит к большим продольным и поперечным градиентам температуры в стенке. В этих условиях существующие способы заделки термопар в твердую металлическую стенку не позволяют измерить температурное поле с точностью, необходимой для расчета местных значений тепловых потоков и коэффициентов теплоотдачи. Определение температурного поля неизотермической стенки вблизи поверхности теплообмена, а по нему местных тепловых потоков, включая их критические значения, с высокой точностью было выполнено в [33] путем использования трехслойной модели неизотермической стенки. Измерение температурного поля проводится с помощью микротермопары, которая перемещается в слое жидкого галлия, удерживаемого силами поверхностного натяжения между металлической пластиной, к которой снизу подводится тепловой поток, и тонкой фольгой, на которой снаружи кипит жидкость. Чтобы устранить искажения температурного поля, обусловленные различием теплофизических свойств отдельных слоев стенки, материалы фольги и пластины выбираются так, чтобы их теплопроводности были равны теплопроводности галлия. [c.397]

Величину длительной жаропрочности композиции никель — углеродное волокно определяли при температуре 500° С. Предел 100-часовой прочности при этой температуре равен 280 МН/м (28,0 кгс/мм ). Температурный коэффициент линейного расширения композиции в интервале от комнатной температуры до 1000° С имеет величину 0,5 10 ° и 20-10 < °С для измерений вдоль армирующих волокон и в перпендикулярном направлении соответственпо. Высокая анизотропия теплофизических свойств материала объясняется, очевидно, тем, что термическое расширение композиции вдоль направления армирования контролируется термическим расширением волокон. [c.397]

Полный учет влияния перечисленных факторов требует совместного решения двух задач анализа температурного поля в исследуемом теле при отсутствии ИПТ и изучения распределения температур 3 системе объект и находящийся в нем ИПТ . Провести этот анализ В форме, удобной для последующего инженерного расчета, удается лишь в ограниченных случаях при ряде допущений относительно выбора тепловых моделей тела и ИПТ. Поэтому для уменьишния методи- ческой погрешности измерения желательно соблюдать следующие требования 1) объем и размеры ИПТ выбирать минимальными 2) теплофизические свойства ИПТ по возможности приближать к теплофизи-чески.ч свойствам исследуемого тела 3) ИПТ располагать в изотер.ми-ческой области, что особенно важно при исследовании поля те.мператур в непосредственной близости от границ тела. [c.388]

В последнее десятилетие интенсивно развиваются методы восстановления температурных полей в объектах по ограниченному числу точек измерений, основанные на закономерностях теплопередачи внутри исследуемого объекта. Помимо самостоятельного интереса — определения поля те.мператур и их локальных значений в труднодоступных местах объекта, эти методы помогают в решении иных целевых задач, например определение условий теплообмена на границе объекта и среды, т.е. нахождение температуры и теплового потока на границе, определение коэффициента теплоотдачи или температуры среды, окружающей объект. Самостоятельное направление представляют задачи нахождения теплофизических или других температурозависимых характеристик объекта. [c.411]

Значение эффективных теплофизических параметров а и X были найдены зкспериментально С2]. Значения граничного критерия Б1 были определены из измерений температурного поля в объеме реакционной смеси С2]. Плотность определялась пикнометрически. Тепловой эффект реакции принимался по ориентировочным расчетным данным работы Г8]. [c.160]

Для обработки результатов измерений с помощью дифференщсаль-ного калориметра должны быть известны теплофизические параметры образца сравнения его теплоемкость должна быгь такой, чтобы она могла скомпенсировать теплоемкость исследуемого образца при температуре фазового перехода (температуре реакции). При этой температуре образец сравнения должен проявлять инертность (быть нереакционноспособным). На рис. 6.17 показаны теоретические температурно-времен-ные зависимости для калориметров этого типа. Данные кривые отличаются от кривых, приведенных на рис. 6.16, заменой измеряемой температуры исследуемого образца Гизм на измеряемую температуру инертного образца сравнения Гизм- Температурно-временные кривые для экзотермической и эндотермической реакции существенно различаются. Часть кривой в интервале Д так же как и часть кривой и (см. рис. 6.17), обусловлена теплопередачей между образцом и датчиком температуры. Искажение кривой во времени зависит от природы теплопроводящего материала между нагревателем и датчиком температуры другими словами, искажение кривой связано с конструкцией используемого прибора. Согласно уравнению (6.2) площадь F между кривой ДГ(г) и кривой, которую регистрирует прибор в отсутствие фазового перехода (базовая линия), пропорциональна теплоте фазового перехода Q . Следовательно, [c.55]

Теплофизические структурочувствительпые свойства жидкой ртути — вязкость Г] и удельное электросопротивление р — исследовались и ранее [1—91. Однако эти измерения были проведены при невысоких температурах и только в работе X. Халилова [2] температурный диапазон измерений расширен до 898° К. Кроме того, в работах [7, 8] для выяснения вопроса изменения межатомных расстояний, при которых начинается заметное перекрытие волновых функций электронов соседних атомов, проведены измерения электросопротивления и плотности при значительных давлениях (от 200 до 5000 атм) и температурах (до 2000° К). Гроссом [4, 10] проведен расчет критических параметров электросопротивления, вязкости, теплопроводности. [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...