1.6. Определение теплопроводности при граничных условиях первого рода

При необходимости определения значения теплопроводности по

С

известным значениям температуры на поверхности плоской стенки

при стационарном режиме можно использовать выражение

q

tw1 tw2

(68)

определенным для средней температуры:

и

tw1

tw2

(69)

t

2

Значение теплопроводности материала определяется эксперимен-

б

тально и преимущественно стационарным методом. Несмотря на

свою методическую простоту, практическое осуществление сталкива-

ется с трудностями создания одномерного температурного поля в ис-

следуемых образцах и учёта тепловых потерь. Стационарные методы

А

связаны со значительным временем выхода установки на стационар-

ный тепловой режим. Имитационные установки позволяют избежать

этих трудностей [5].

Д

2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

В экспериментальной установке применён метод имитационного

математического моделирования.

Экспериментальная установка со-

И

стоит из персонального компьютера (ПЭВМ) со стандартными орга-

2

6

7

С

10

3

1

и

8

5

9

Рис. 33.Лабораторныйстенд экспериментальной установки для определения

4

А

теплопроводности плоской стенки (вид на экране монитора)

Д

Тепловой поток через стенку создается электрическим нагревате-

лем 1. Изменение мощности нагревателя производится изменением

напряжения в цепи нагревателя.

ля этого нужно поместить курсор

мыши на автотрансформатор 4 и щелкнуть левой клавишей мыши. На

И

экране компьютера появится панель автотрансформатора (рис. 34), на

которой имеются регулятор напряжения 3, шкала прибора 1 и кнопка

выключения панели 2.

И

1

2

3

регулятором 6 аналогично изменению напряжения. Диапазон измене-

ния площади поверхности − от 0,04 до 0,25 м2. Значение площади по-

С

верхности ото ражается слева от регулятора 5. Регуляторами 6 уста-

навл вается толщ на слоя стенки от 0 до 300 мм.

Матер ал

вы ирается из списка 7. Для выбора материала

необход мо установить курсор мыши на кнопку справа от списка и

стенки

щелкнуть левой клавишей мыши, из раскрывшегося списка нужно

выбрать матер ал слоя. Название выбранного материала выводится

внутри списка.

бИзмерение температуры на внутренней

и наружной поверхностях

производится

датчиками 8 и 9. ля определения темпера-

туры нужно установить курсор мыши на

А

датчик и щелкнуть левой клавишей мыши.

На экране появится изображение термомет-

ра (рис. 35), по показанию которого опре-

деляется температура.

выключения па-

Для

нели прибора щелкнуть по кнопке 2.

1

Измерение температуры

по толщине

слоя производится датчиками, установлен-

ными в двух ближних к нагревателю слоях

стенки. ДатчикиИрасполагаются в слое тол-

щиной 20 мм и более. Определение темпе-

ратуры выполняется в следующей последо-

2

вательности:

– установить курсор мыши на слое, в

И

котором производится измерение, и щелк-

нуть левой клавишей. На экране появится

панель с изображением выбранного слоя

стенки 1 (рис. 36), датчиков температуры 2

Рис. 35. Термометр:

и 3, глубины установки датчиков 4, которая

мощи кнопки 2.

С

2

1

3

2

5

и

4

б

А

Рис. 36. Измерение температур внутри слоя:

1− слой стенки; 2− датчики температуры на наружных поверхностях стенки;

3− датчики температуры внутри слоя;

4 − глу ина установки датчиков температуры;

Д

5− кнопка выключения панели

После проведения замеров температуры по толщине слоя стенки

панель измерения

температур

внутри

слоя

выключают кнопкой 5

(см. рис. 36).

И

3.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕН Я РАБОТЫ

Ознакомиться с работой экспериментальной установки.

И