Метод измерения теплопроводности твердых теплоизоляционных материалов на основе интегральной формы уравнения Фурье
В настоящее время в теплоэнергетике, строительстве, авиакосмической технике и других областях широкое применение находят различные теплоизоляционные материалы. Так, например, в строительстве и теплоэнергетике наряду с традиционными теплоизоляторами используются такие материалы, как бетоны с различными наполнителями, пенополимеры, пенокерамики, многослойные плиты, минеральные ваты и т. д. Причем… Читать ещё >
Содержание
- 1. Современное состояние измерений теплопроводности твердых материалов и постановка задачи исследований
- 1. 1. Классификация методов измерения теплофизических свойств твердых материалов
- 1. 1. 1. Стационарные методы
- 1. 1. 2. Методы определения ТФС, основанные на принципах регулярного теплового режима
- 1. 1. 3. Квазистационарные методы определения теплофизических характеристик материалов
- 1. 1. 4. Методы монотонного нагрева
- 1. 1. 5. Нестационарные методы определения теплофизических свойств
- 1. 1. 5. 1. Интерполяционные методы определения теплофизических характеристик
- 1. 1. 5. 2. Метод плоского источника постоянной мощности
- 1. 1. 5. 3. Импульсные методы определения теплофизических свойств
- 1. 1. Классификация методов измерения теплофизических свойств твердых материалов
- 1. 2. Промышленные теплофизические приборы
- 1. 3. Постановка задачи исследований
- 2. 1. Математическая постановка задачи измерений
- 2. 2. Получение расчетной формулы метода
- 2. 3. Проверка адекватности расчетной формулы на модели полуограниченного тела при действии распределенного источника тепла
- 2. 4. Получение приближенной формулы для определения интегрального параметра
- 2. 5. Выбор режима нагрева образца
- 3. 1. Разработка теплоизмерительной ячейки для измерения теплопроводности теплоизоляционных материалов
- 3. 1. 1. Разработка принципиальной схемы теплоизмерительной ячейки
- 3. 1. 2. Датчик теплового потока
- 3. 1. 3. Тепл (c)измерительный блок ячейки
- 3. 1. 4. Конструкция теплоизмерительной ячейки
- 3. 2. Определение значений теплопроводности образцов для экспериментальных исследований
- 3. 3. Исследование метода измерения теплопроводности низкотеплопроводных материалов
- 3. 3. 1. Исследование влияния контактных термических сопротивлений на точность измерения теплопроводности 81 3.3.1.1. Экспериментальные исследования влияния КТС
- 3. 3. 2. Исследование влияния теплооттока по термоэлектродам термопар на точность измерения температуры поверхности образца
- 3. 3. 3. Выбор оптимальной величины первого нагрева при двукратном режиме нагрева образца
- 3. 4. Разработка экспериментальной установки для исследования метода измерения теплопроводности
4. Разработка устройства для обработки первичной информации при неразрушающем контроле теплопроводности 103 4.1. Программируемое вычислительное устройство для определения теплопроводности на базе микропроцессорного прибора «Протар-100»
4.2. Разработка усилителя на базе операционного усилителя AD
Выводы
5. Исследование точностных характеристик метода и метрологических характеристик разработанных устройств
5.1. Определение методической погрешности измерения теплопроводности на тепловой модели 112 5.1.1. Исследование возможности снижения методической погрешности при высоких температурных порогах остывания образца
5.2. Анализ погрешностей устройства для измерения теплопроводности твердых теплоизоляционных материалов
5.2.1. Исследование влияния динамической погрешности термопары на точность измерения теплопроводности
5.2.2. Оценка погрешности определения количества теплоты, поступившего в объект исследования
5.2.2.1. Оценка погрешности определения количества теплоты, выделяемого нагревателем
5.2.2.2. Оценка погрешности измерения количества теплоты, поступившего в ДТП
5.2.3. Оценивание погрешности из-за влияния контактных термических сопротивлений 143 5.2.3.1. Исследование возможности уменьшения погрешности из-за влияния КТС 147
Выводы
Список литературы
- Азима Ю.И., Ковалева И. В. Использование интегральной формы уравнения Фурье для измерения коэффициента теплопроводности. Сб. тр. МНК ММТТ — 14. Т.5./ Смоленский филиал Московского энергетич. инс-та (техн. ун-та). Смоленск, 2001, с.84−86.
- Азима Ю.И. Методы и устройства для автоматического неразрушающего контроля теплофизических свойств высокотеплопроводных материалов: Дис. канд. техн. наук 05.11.13 / МИХМ. М., 1986.-209 с.
- Алешкевич Ю. В., Бегункова А. Ф., Гольдберг Г. Р. и др. Прибор для определения теплового сопротивления и коэффициента теплопроводности изоляционных материалов/ Изв. Вузов. Приборостроение, 1986, т. 11, № 8, с. 99−102.
- Алифанов О. М. Идентификация процессов теплообмена летательных аппаратов. М., «Машиностроение», 1979, с. 216.
- Арсенин В. Я. Математическая физика. М., «Наука», 1966, с. 256.
- Бегункова А. Ф., Заричняк Ю. JL, Кораблёв В. А., Шарков А. В. Установка для измерения эффективного коэффициента теплопроводности теплоизоляционных материалов. Приборостроение, 1983, № 4, с. 84−88.
- Бегункова А.Ф., Курепин В. В. Сравнительный метод измерения теплопроводности.// ИФЖ, 1975, т.29, № 4, с.613−619.
- Белов Е. А., Соколов Г. Я., Платунов Е. С. Автоматизированная установка для неразрушающего контроля теплопроводности материалов теплозащитных покрытий. 1985.- т. 28.- № 8. с. 86−90.
- Белов Е. А., Соколов Г. А. Приборы контроля качества теплозащитных покрытий.// Заводская лаборатория. Диагностика материалов, — 1986.-№ 2.- с. 55−56.
- Беляев Н.М., Рядно А. А. Методы теории теплопроводности.-Учеб.пособие для вузов. В 2-х частях. 4.1. М.: Высш. школа, 1982.-327с.
- Битюков В.К., Петров В. А. Методы и средства бесконтактного контроля теплового состояния изделий: Учебное пособие / Московскийгосударственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет). М., 1999. — 96 с.
- Буравой С. Е., Курепин В. В., Платунов Е. С. О теплофизических измерениях в монотонном режиме. Инженерно-физический журнал, 1971.-т. 21.-№ 4.-с. 750−760.
- Буравой С. Е., Курепин В. В., Платунов Е. С. Теплофизические приборы. // Инженерно-физический журнал. — 1976. т. 30. — № 4. — с. 742−757.
- Буравой С.Е., Курепин В. В., Нефедов К. В., Самолетов В. А. Установка для измерения теплопроводности теплоизоляторов.// Приборостроение. -1991. —№ 6. -с.101−105.
- Бурдак Б. М., Самарский А. А., Тихонов А. Н. Сборник задач по математической физике. М., Гостехиздат, 1956. 189 с.
- Власов В. В., Кулаков М. В. и др. Автоматические устройства для определения теплофизических характеристик. М., «Машиностроение», 1977.- 192 с.
- Власов В. В., Шаталов Ю. С., Зотов Е. Н., Чуриков А. А., Филин Н. А. Методы и устройства неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов массивных тел. // Измерительная техника. — 1980. -№ 6.-с. 42−45.
- Волькштейн В. С. Скоростной метод измерения теплофизических характеристик материалов. В кн.: Тепло-и массоперенос. Т. 1. Минск, издательство АН БССР, 1962, с. 65−69.
- Волькштейн В. С. Скоростной метод определения теплофизических характеристик материалов. JL, «Энергия», 1971, с. 144.
- Гаврильев Р. И., Никифоров И. Д. Метод определения теплофизических свойств горного массива без нарушения естественной структуры. // Инженерно-физический журнал. 1983. — т. 45. — № 1- с. 1023−1024.
- Геращенко О. А., Грищенко Т. Г., Жаров А. О., Немченко А. Н., Платонов В. В. Аналоговый вычислитель к прибору ИТ-3 для определения коэффициента теплопроводности. //Промышленная теплотехника. 1982. — № 6. — с. 85−87.
- ГОСТ 8.207−76. ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.
- ГОСТ 30 256–94. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности цилиндрическим зондом.
- ГОСТ 30 290–94. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности поверхностным преобразователем.
- ГОСТ 7076–2000. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме.
- Гухман А. А. Введение в теорию подобия. М., «Высшая школа», 1963.
- Ерастов Г. И., Начкебия Б. Г., Петров Г. С. Отечественные разработки приборов для измерения теплофизических величин и их метрологическое обеспечение/ Экспресс-информация/ ЦНИИТЭИ приборостроения, 1981, ТС-4, вып. 5, с. 1−20.
- Зотов Е. Н. Разработка и исследование методов и устройств для неразрушающего контроля теплофизических свойств твёрдых неметаллических материалов. Автореферат кандидатской диссертации, М., 1980.
- Иоффе Ю. М. Труды по исследованию архитектурно-отделочной керамики, в. 6, Госстройиздат, 1952.
- Казакявичюс К.А., Раманаускас Г. Р. К методике определения температурной зависимости теплопроводности материала методом двухпластин. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов.- 1992. -№ 3.-с. 21−23.
- Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твёрдых тел. М., «Наука», 1964. -310 с.
- Ковалева И.В., Кораблев И. В., Азима Ю. И. Метод неразрушающего контроля теплопроводности теплоизоляционных материалов на основеинтегральной формы уравнения Фурье.// Вестник ТГТУ. -2005. Том 11.-№ 1А.-с.23−31.
- Ковалева И.В., Кораблев И. В., Азима Ю. И. Нестационарный метод и экспериментальная установка для измерения теплопроводности теплоизоляторов.// Измерительная техника. -2005. -N8.- с.38−43.
- Кондратьев Г. М. Регулярный тепловой режим. М., Гостехиздат, 1964. -408 с.
- Кондратьев Г. М. Тепловые измерения. М. — Л., Машгиз, 1957, с. 224.
- Кордонская Р. К. Труды по исследованию производства кислотоупорной и пористой керамики, в.7. Госстройиздат, 1952.
- Курепин В. В., Бегункова А. Ф. Сравнительный метод измерения теплопроводности.//Инженерно-физический журнал. 1975. — т. 29. — № 4. -с. 613−619.
- Курепин В.В., Козин В. М. Образцовый экспресс-измеритель теплопроводности с прямым отсчетом. // Измерительная техника. — 1971. -№ 7. — с.35−36.
- Курепин В. В., Петров Г. С., Козин. В. М. Промышленные теплофизические приборы (состояние и задачи). // Инженерно-физический журнал. 1981. — т. 40. — № 3. — с. 548−553.
- Лискер И.С. В сб.: «Тепломассоперенос», Изд. АН БССР, 1962, с. 20.
- Литовский Е. Я., Пучкелевич Н. А. Теплофизические свойства огнеупоров. М., Металлургия, 1982, с. 149.
- Лунин А. И., Тетерин Е. П. Обобщение теории импульсных методов определения тепловых свойств вещества с применением плоского, линейного и точечного источников тепла// Заводская лаборатория. Диагностика материалов. -2000. -№ 9. с. 36−39.
- Лыков А. В., Ауэрман Л. Я. Теория сушки. Пищепромиздат, 1946.
- Лыков А. В. Теория теплопроводности. М.: «Высшая школа», 1967.-599 с.
- Лыков А. В. Теоретические основы строительной теплофизики. Минск, Издательство АИ СССР, 1961. — 520 с.
- Марич М., Баглич Б. Измерение теплофизических характеристик методом регулярного режима охлаждения ограниченного цилиндра с оболочкой. // Инженерно-физический журнал. 1982. — т. 43. — № 5. — с. 817−822.
- Методы определения теплопроводности и температуропроводности. Под редакцией А. В. Лыкова. М., «Энергия», 1973.
- Методы определения теплофизических свойств твёрдых тел/ П. И. Филиппов, А. М. Тимофеев- Под общей редакцией Н. С. Иванова. -Новосибирск: «Наука», 1976.
- Мочалин А. И. Применение 5-функции Дирака к решению дифференциальных уравнений параболического типа. — В кн.: Тепло-и массообмен в процессах испарения. М., Издательство АИ СССР, 1958.
- Муромцев Ю.Л., Майникова Н. Ф., Ляшков В. И., Балашов С. В. Измерительно-вычислительная система для регистрации температурных зависимостей теплопроводности и теплоемкости материалов. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов.-2001.- № 8.- с.35−37.
- Никольский С.М. Квадратурные формулы. М.: Наука, 1979. — 256 с.
- Олейник Б. Н., Сурин В. Г., Мишустин В. И. Современное состояние и проблемы метрологического обеспечения измерений коэффициента теплопроводности твёрдых тел. //Промышленная теплотехника. — 1983. — т. 5. -№ 1. с. 45−51.
- Осипова В. А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. -М., Энергия, 1979, с. 319.
- Петровский И. Г. Лекции по интегральным уравнениям. М., «Наука», 1965.
- Петровский И. Г. Лекции об уравнениях с частными производными. М., Физматизд, 1961.
- Платунов Е. С. Теплофизические измерения в монотонном режиме. — Л., Энергия, 1973, с. 143.
- Полежаев Ю.В., Юревич Ф. Б. Тепловая защита.-М., Энергия, с. 390.
- Положий Г. Н. Уравнения математической физики. М., «Высшая школа», 1969.
- Походун А. И., Чистяков Ю. А. Роль температурных и теплофизических измерений в метрологическом обеспечении проблемы энергосбережения.// Законодательная и прикладная метрология. 1999.-№ 1.- с. 16−17.