Методи визначення теплофізичних властивостей

Розглянемо методи визначення теплофізичних властивостей, що використовують сумарні результати високотемпературних експериментів. Цей розділ присвячений методикам дослідження теплофізичних характеристик теплозахисних матеріалів при високих температурах безпосередньо в процесі їх однобічного нагріву і руйнування. Структура прореагировавшего шару і теплообмін фільтруються продуктів руйнування можуть істотно залежати від темпу нагріву. Природно, що в таких умовах потрібне спеціальне обгрунтування можливості застосування на практиці теплофізичних характеристик, виміряних в стаціонарних умовах на так званих стабілізованих зразках, які виходять в результаті тривалого відпалу теплозахисних матеріалів при максимальній температурі експерименту.

Теплофізичні вимірювання на стабілізованих зразках нічим не відрізняються від відповідних експериментів на неразлагающихся матеріалах і тому тут не будуть описуватися. Слід зазначити що результати вимірів на стабілізованих зразках, ймовірно, можуть бути використані при розрахунках теплового захисту в тому температурному інтервалі, де відсутні реакції термічного розкладання або гетерогенного взаємодії, якщо тільки структури матеріалу і зразків подібні один одному. Це питання поки ще дуже слабко вивчений. Перевага вимірювань теплофізичних властивостей безпосередньо в процесі нестаціонарного руйнування в тому, що при цьому знімається проблема моделювання структури матеріалу або характеру протікання внутрішніх процесів. Однак виникає цілий ряд труднощів методичного порядку до числа яких насамперед відноситься дискретність одержуваних температурних даних. Виміряне поле температур не дозволяє отримати безперервний профіль температури в тілі, а відповідно розрахувати величину теплового потоку в кожній внутрішній точці.

Введення декількох ступенів кусочно-постійної апроксимації дозволяє із задовільною точністю розраховувати не лише глибину прогрівання, але і всі температурне поле в матеріалі. Це говорить про те, що саме по собі температурне поле консервативно по відношенню до таких змін коефіцієнта теплопровідності, які не виходять за ширину одного рівня кусочно-постійної апроксимації (зокрема, для високотемпературних теплозахисних матеріалів ця ширина температурного діапазону відповідає 400-500 К). Саме ця можливість зв'язати температурне поле всередині теплозахисного матеріалу з одним або декількома постійними значеннями коефіцієнта теплопровідності, які до того ж не будуть істотно залежати від темпу нагріву, дозволяє запропонувати два простих способи теплофізичних вимірювань.

Додаткова інформація: енергоекономії – одна з нагальних проблем нашого часу, що порозумівається не тільки вартістю електрики і палива, але і збереженням цінних ресурсів землі. Сучасні енергозберігаючі світильники не тільки економні, високоефективні і вигідні в експлуатації, вони мають чудовий дизайн і додадуть будь-якому приміщенню неповторну атмосферу.

26 серпня 2012

Джерело: www.stroysovet.ru