[go: up one dir, main page]

SU1597707A1 - Apparatus for measuring heat conduction of hard materials - Google Patents

Apparatus for measuring heat conduction of hard materials Download PDF

Info

Publication number
SU1597707A1
SU1597707A1 SU874280752A SU4280752A SU1597707A1 SU 1597707 A1 SU1597707 A1 SU 1597707A1 SU 874280752 A SU874280752 A SU 874280752A SU 4280752 A SU4280752 A SU 4280752A SU 1597707 A1 SU1597707 A1 SU 1597707A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
heat
heater
heat pipe
heat conduction
meter
Prior art date
Application number
SU874280752A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Просветов
Сергей Николаевич Метелкин
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7840
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7840 filed Critical Предприятие П/Я А-7840
Priority to SU874280752A priority Critical patent/SU1597707A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1597707A1 publication Critical patent/SU1597707A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к экспериментальной теплофизике - к устройствам дл  определени  теплопроводности твердых материалов. Цель изобретени  - сокращение времени измерений и расширение области применени . Устройство содержит два теплопровод щих блока, один из которых имеет нагреватель, а другой - тепломер. Указанные блоки выполнены в виде тепловых труб, одна из которых снабжена неконденсирующимс  газом с нагревателем в зоне ее поверхности, контактирующей с исследуемым образцом, а тепломер на второй тепловой трубе охватывает ее внешнюю поверхность в зоне охлаждени . 1 ил.The invention relates to experimental thermal physics — to devices for determining the thermal conductivity of solid materials. The purpose of the invention is to reduce the measurement time and expand the scope. The device contains two heat-conducting units, one of which has a heater and the other has a heat meter. These blocks are made in the form of heat pipes, one of which is equipped with a non-condensable gas with a heater in the area of its surface in contact with the sample under study, and a heat meter on the second heat pipe covers its external surface in the cooling zone. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к области исследовани  теплофизических свойств, а именно, к измерению теплопроводности твердых материалов.The invention relates to the field of thermal properties research, namely, to the measurement of thermal conductivity of solid materials.

Целью изобретени   вл етс  сокращение времени измерений и расширение области применени .The aim of the invention is to reduce the measurement time and expand the scope.

Выполнение теплопровод щих блоков в виде тепловых труб позвол ет существенно снизить тепловую инерционность блоков и тем самым сократить врем  проведени  измерени  за счет сокращени  времени выхода устройства на стационарный тепловой режим.The implementation of heat-conducting blocks in the form of heat pipes allows to significantly reduce the thermal inertia of the blocks and thereby reduce the measurement time by reducing the time for the device to reach a stationary thermal mode.

На чертеже представлена конструктивна  схема предлагаемого устройства .The drawing shows the structural diagram of the proposed device.

Устройство содержит два теплопровод щих блока, каждый из которых выполнен в виде тепловой трубы, в корпусе 1 которой содержитс  капилл рна  . структура 2 и теплоноситель (жидкость в капилл рной структуре 2 и ее парыThe device contains two heat-conducting units, each of which is made in the form of a heat pipe, in the case 1 of which there is a capillary. structure 2 and heat carrier (liquid in capillary structure 2 and its vapors

внутри корпуса 1). Наружна  поверхность корпуса 1 имеет зоны нагрева 3 и охлаждени  4. Одна из этих труб (на чертеже верхн  ) снабжена некон- денсирующимс  газом 5. В ее зоне 3 нагрева установлен нагреватель 6, а в зоне 4 охлаждени  размещена контактна  поверхность 7 На корпусе 1 другой трубы контактна  поверхность 7 размещена в зоне 3 нагрева, а тепломер 8 - в зоне 4 охлаждени . Между контактными поверхност ми 7 установлена образец 9.inside the case 1). The outer surface of the housing 1 has zones of heating 3 and cooling 4. One of these pipes (in the drawing above) is supplied with non-condensing gas 5. In its heating zone 3 a heater 6 is installed, and in the cooling zone 4 there is a contact surface 7 On the case 1, the other pipes, the contact surface 7 is placed in the heating zone 3, and the heat meter 8 in the cooling zone 4. Sample 9 is mounted between the contact surfaces 7.

Капилл рна  структура 2 может быть изготовлена из металлического войлока , металлической сетки или другого пористого материала и может быть выполнена в виду резьбовых или концентрических канав ок на внутренней поверхности корпуса 1. Материал корпуса 1 и капилл рной структуры 2 выбираетс  из соображений совместимости с теплоносителем . В качестве теплоносител The capillary structure 2 can be made of metal felt, metal mesh or other porous material and can be made in the form of threaded or concentric ditches on the inner surface of the housing 1. The material of the housing 1 and the capillary structure 2 is chosen for reasons of compatibility with the coolant. As a heat carrier

WW

елate

может быть вода, спирт, ацетон или жидкие металлы. Выбор зависит от уровн  рабочих температур устройства. Неконденсирующимс  газом может быть воз-. дух или любой инертньш газ. Контактные поверхности 7 имеют плоскую форму. Дл  предотвращени  возникновени  кон вективных потоков и уменьшени  боковых потерь тепла образец 9 должен Q быть окружен экранами (не показаны).maybe water, alcohol, acetone or liquid metals. The choice depends on the operating temperature of the device. Non-condensable gas may be possible. spirit or any inert gas. The contact surfaces 7 have a flat shape. To prevent the occurrence of convective currents and reduce lateral heat loss, sample 9 should be surrounded by Q screens (not shown).

Устройство дл  измерени  теплопроводности работает следующим образом.A device for measuring thermal conductivity works as follows.

При подготовке к измерени м развод т тепловые трубы, включают нагрева- 15 тель 6 и перегревают Трубу с неконденсирующимс  газом 5 относительно другой тепловой трубы на несколько градусов (величину перегрева определ ют в градуировочных опытах с эталонными 20 образцами). При этом тепло носитель в капилл рной структуре 2 в зоне 3 на- грева испар етс , его пары конденси- ;руютс  на внутренней поверхности кор- inyca 1 в зоне 4 охлаждени , оттесн   25 вверх неконденсирующийс  газ 5. Охлаждение корпуса тепловой трубы осуществл етс  естественной конвекцией окружающей среды. Конденсат теплоносител  под действием сил т жести стекает . JQ вниз и при помощи капилл рной структуры 2 равномерно распредел етс  по внутренней поверхности корпуса 1 в зоне 3 нагрева.In preparation for the measurement, heat pipes are diluted, the heater is turned on 6, and the Pipe with non-condensable gas 5 is heated over the other heat pipe by several degrees (the amount of overheating is determined in calibration experiments with reference 20 samples). In this case, the heat carrier in the capillary structure 2 in the heating zone 3 evaporates, its vapors condense on the inner surface of the corona 1 in the cooling zone 4, pushing 25 upwards non-condensable gas 5. Cooling the heat pipe body is natural convection of the environment. The heat carrier condensate under the action of gravity flows. The JQ is down and, with the aid of a capillary structure 2, is evenly distributed along the inner surface of the housing 1 in the heating zone 3.

Далее контактные поверхности 7 про-j мьшают, см&зывают контактной смазкой, образец 9 устанавливают йа контактную поверхность 7 тепловой трубы с тепломером 8 и опускают другую тепловую трубу, зажима  образец 9 между кон- 0 тактными поверхност ми 7. В этом случае тепловой поток от нагревател  6 передаетс  дополнительно через образец 9 к тепловой трубе с тепломером-8. Так как нагреватель 6 включен посто н- 5 но, то с тепловой трубы с нагревателем 6 окружающей средой снимаетс  меньшее количество тепла. Однако ее температура остаетс  практически неизменной благодар  тому, что теплова  труба ча- стично заполнена неконденсирующимс  газом. Тепловой поток, прошедший через образец 9, испар ет теплоноситель из капилл рной структуры тепловой трубы с тепломером 8, пары конденсируютс  е на внутренней поверхности корпуса 1,Next, the contact surfaces 7 protrude, see & contact grease, sample 9 install contact surface 7 of the heat pipe with a heat meter 8 and lower another heat pipe, clamping sample 9 between the contact surfaces 7. In this case, the heat flux from heater 6 is transferred additionally through sample 9 to a heat pipe with a heat meter-8. Since the heater 6 is permanently turned on, less heat is removed from the heat pipe with the heater 6. However, its temperature remains almost unchanged due to the fact that the heat pipe is partially filled with non-condensable gas. The heat flux passed through the sample 9 evaporates the coolant from the capillary structure of the heat pipe with a heat meter 8, the vapors condense on the inner surface of the housing 1,

а конденсат под действием капилл рных сил и сил т жести поступает вновь в зону 3 нагрева. Охлаждение этой тепловой трубы осуществл етс  также естественной конвекцией окружающей среды.and the condensate under the action of capillary forces and gravity comes back to the heating zone 3. This heat pipe is also cooled by natural convection of the environment.

Если диаметр тепловых труб 10 мм, толщина стенки корпуса 1 мм, длина 200 мм, то объем металла, из которого выполнены тепловые блоки, составл ет менее 20 см, т.е. более чем в 30 раз меньше объема блоков известного устройства (диаметр каждого блока 80 мм, высота 75 мм). Следовательно , инерционность блоков уменьшит с  в 30 раз, что влечет за собой сокращение времени измерени  также в раз.If the diameter of the heat pipes is 10 mm, the wall thickness of the body is 1 mm, and the length is 200 mm, then the volume of the metal from which the heat blocks are made is less than 20 cm, i.e. more than 30 times less than the volume of blocks of the known device (the diameter of each block is 80 mm, height is 75 mm). Consequently, the inertia of the blocks will decrease by 30 times, which entails a reduction in the measurement time by a factor as well.

Посто нство температуры тепловой трубы с неконденсирующимс  газом поз- вол ет иметь неизменную в процессе проведени  серии измерений температуру отнесени .The temperature of the heat pipe with a non-condensable gas makes it possible to have a reference temperature unchanged during a series of measurements.

Кроме того, новым и существенным в предлагаемом устройстве  вл етс  то, что тепломер, установленный в зоне охлаждени  тепловой трубы, не контактирует с образцом. Это позвол ет существенно упростить его конструкцию и обеспечивает возможность проведени  измерений на образцах произвольной геометрии без дополнительных измерений , что позвол ет расширить область применени  устройства.In addition, new and significant in the proposed device is that the heat meter installed in the cooling zone of the heat pipe is not in contact with the sample. This makes it possible to significantly simplify its design and makes it possible to carry out measurements on samples of arbitrary geometry without additional measurements, which makes it possible to expand the field of application of the device.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  теплопроводности твердых материалов, включающее два теплопровод щих блока, один из которых снабжен нагревателем, другой - тепломером и оба - датчиками температуры, расположенными на поверхност х , контактирующих с исследуемым образцом, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  времени измерений и расширени  области применени , теплопровод щие блоки выполнены в виде тепловых труб, одна из которых снабжена неконденсирующимс  газом с нагревателем в зоне ее контактирующей поверхности., а тегшомер на второй тепловой трубе охватывает ее внешнюю поверхность в зоне охлажде- . ни .A device for measuring the thermal conductivity of solid materials, including two thermally conductive units, one of which is equipped with a heater, the other with a heat meter and both with temperature sensors located on surfaces in contact with the test sample, characterized in that in order to reduce the measurement time and applications, heat-conducting blocks are made in the form of heat pipes, one of which is supplied with non-condensable gas with a heater in the area of its contacting surface. The new tube covers its outer surface in the cooling zone. neither 8 J 2 8 J 2
SU874280752A 1987-07-09 1987-07-09 Apparatus for measuring heat conduction of hard materials SU1597707A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874280752A SU1597707A1 (en) 1987-07-09 1987-07-09 Apparatus for measuring heat conduction of hard materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874280752A SU1597707A1 (en) 1987-07-09 1987-07-09 Apparatus for measuring heat conduction of hard materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1597707A1 true SU1597707A1 (en) 1990-10-07

Family

ID=21318117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874280752A SU1597707A1 (en) 1987-07-09 1987-07-09 Apparatus for measuring heat conduction of hard materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1597707A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104155021A (en) * 2014-07-22 2014-11-19 山东省计量科学研究院 Standard temperature measuring board for thermal conductivity meter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 253412, кл. G 01 N 25/18, 1967. Платунов Е. С. и др. Теплофизичес- кие измерени и приборы - Л.: Машиностроение, 1986, с, 141-148. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104155021A (en) * 2014-07-22 2014-11-19 山东省计量科学研究院 Standard temperature measuring board for thermal conductivity meter
CN104155021B (en) * 2014-07-22 2016-08-17 山东省计量科学研究院 A kind of thermal conductivity factor instrument standard thermometric plate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1597707A1 (en) Apparatus for measuring heat conduction of hard materials
Liu et al. Enhancing boiling and condensation co-existing heat transfer in a small and closed space by copper foam inserts
ATE59478T1 (en) SAMPLE GAS COOLING DEVICE.
JPS6050299B2 (en) Thermal resistance measuring device
RU2124717C1 (en) Device measuring thermal conductivity
US2723228A (en) Distillation apparatus for the determination of oil and water in drilling muds
JPH03154856A (en) Thermal expansion measuring instrument
SU662851A1 (en) Device for determining saturation point of molten metal vapour
SU916650A1 (en) Apparatus for simulating soil freezing properties
SU748196A1 (en) Apparatus for examining metal corrosion in liquid-metal cooling agents
Sánchez-Silva et al. Study of an annular two-phase thermosyphon used as an isothermal source in thermometry
RU2006734C1 (en) Vacuumless cryostat
SU1721490A1 (en) Device for determining thermal and physical characteristics of materials
RU2093799C1 (en) Thermal probe to measure temperature of medium in technological set with lining
SU879423A1 (en) Device for measuring liquid thermal conductance
CN113588133B (en) NMP heat pipe temperature source comparison device and implementation method
SU627387A1 (en) Device for investigating heat emission to fabric-type material at liquid phase transfer
RU2045050C1 (en) Thermal probe for measuring temperature of medium in process unit with lining
US3451266A (en) Vapor pressure gauge and calorimeter for high temperatures
SU1155913A1 (en) Method and device for determining permeability of porous materials
SU1073656A1 (en) Differential thermal analysis pickup
SU1117511A1 (en) Device for determination of hard material thermal conductivity
SU1106251A1 (en) Hydrogen indicator
SU935765A1 (en) Device for determination of solid body thermal physical properties
SU537289A1 (en) High temperature camera attachment to the X-ray diffractometer