Методи теплофізичних вимірювань

Методи теплофізичних вимірювань дозволяють встановити величину теплофізичних властивостей матеріалу при температурах, істотно перевищують верхню межу реакції термічного розкладання сполучного і, що особливо важливо, в умовах динамічного нагріву з високим темпом зміни температур. Фактично результати розрахунків дозволяють встановити такі теплофізичні характеристики композиційних матеріалів, які застосовні в широкому інтервалі зовнішніх параметрів і є свого роду «коефіцієнтами узгодження» різних експериментів. Причому необхідність розраховувати характеристики матеріалів спостерігається не тільки в області композиційних матеріалів, але також в області матеріалів, використовуваних для виробництва вхідних дверей. Сучасні металеві двері мдф володіють унікальними характеристиками, як з точки зору якості, практичності, так і з точки зору зовнішнього вигляду. Подальшим розвитком методу тонкого калориметра є визначення теплофізичних властивостей матеріалу за даними вимірювань температури усередині руйнується теплозахисного покриття за допомогою термопар. Шляхом вибору залежно Я ^ Г) або завдання її кусочно-постійної апроксимації домагаються максимальної відповідності розрахункової і виміряної температур в кожній внутрішній точці покриття.

Якщо взяти в якості граничного умови свідчення термопари, а порівняння проводити по температурам, то не представляє великої праці знайти якесь постійне значення справедливе в інтервалі. Підвищуючи потім максимальну температуру діапазону і проводячи порівняння розрахункових і експеримент тальних значень знаходимо постійне значення, яке відповідає інтервалу температур, яке разом з раніше вибраними забезпечить найменшу похибку розрахунку. Таким чином, на кожному етапі вирішується завдання оптимізації одному постійному параметрі, тоді як всі інші рівні кусочно-постійної апроксимації коефіцієнта теплопровідності або не потрібні зовсім, або вже визначені на попередніх етапах рішення. Подробиці методики розрахунку, а також ілюстративні приклади наведені в роботі. Особливий інтерес представляють такі режими прогріву і руйнування теплозахисних матеріалів, у яких температурний профіль в тілі вдається зв'язати з похідною від температури по часу в даній точці. Таких режимів два: автомодельний і квазістаціонарний. Передумовою для їх встановлення служать два загальних умови:

– всі фізико-хімічні перетворення всередині матеріалу відбуваються при постійних у часі температурах або всередині фіксованих температурних зон;

– температура зовнішньої, нагрівається поверхні не змінюється в часі.

Крім того, накладаються обмеження і на характер поверхні руйнування. При квазістаціонарному режимі прогріву швидкості переміщення поверхні повинна зберігатися постійною, тоді як при автомодельного поверхневий винесення повинен або бути відсутнім зовсім, або його швидкість повинна бути обернено пропорційною кореню квадратному з часу.

26 серпня 2012

Джерело: www.stroysovet.ru