Stationära metoder för bestämning av värmeledningsförmåga. Bestämning av värmeledningsförmåga för fasta material med plattskiktsmetoden. Värmeöverföring genom värmeledningsförmåga

syftet med arbetet: studie av metoden för experimentell bestämning av koefficienten

värmeledningsförmåga för fasta material med plattmetoden.

Träning: 1. Bestäm värmekonduktivitetskoefficienten för det undersökta materialet.

2. Bestäm beroendet av värmekonduktivitetskoefficienten för temperaturen

undersökt material.

GRUNDLÄGGANDE BESTÄMMELSER.

VärmeväxlingÄr en spontan irreversibel process av värmeöverföring i rymden i närvaro av en temperaturskillnad. Det finns tre huvudsakliga sätt att överföra värme, som skiljer sig väsentligt från varandra i sin fysiska natur:

värmeledningsförmåga;

konvektion;

värmestrålning.

I praktiken överförs värme som regel samtidigt på flera sätt, men kunskap om dessa processer är omöjlig utan att studera elementära värmeöverföringsprocesser.

Värmeledningsförmåga kallas processen för värmeöverföring på grund av den termiska rörelsen hos mikropartiklar. I gaser och vätskor utförs värmeöverföring genom värmeledningsförmåga genom diffusion av atomer och molekyler. I fasta ämnen är fri rörlighet för atomer och molekyler genom en substans volym omöjlig och reduceras endast till deras vibrationsrörelse i förhållande till vissa jämviktslägen. Därför orsakas processen med värmeledningsförmåga i fasta ämnen av en ökning i amplituden för dessa oscillationer, som förökar sig i kroppens volym på grund av störningen av kraftfälten mellan de oscillerande partiklarna. I metaller sker värmeöverföring genom värmeledningsförmåga inte bara på grund av vibrationer av joner och atomer som finns i kristallgitterets noder, utan också på grund av rörelsen av fria elektroner, som bildar den så kallade "elektrongasen". På grund av närvaron i metaller av ytterligare bärare av värmeenergi i form av fria elektroner är metallernas värmeledningsförmåga betydligt högre än för fast dielektrik.

När du studerar processen med värmeledningsförmåga används följande grundläggande begrepp:

Värmemängd (F  ) - termisk energi som passerar under hela processen genom ytan av ett godtyckligt område F. SI -enheten mäts i joule (J).

Värmeflöde (värmeeffekt) (F) - mängden värme som passerar per tidsenhet genom en yta med ett godtyckligt område F.

I SI -enheter mäts värmeflöde i watt (W).

Värmeflödestäthet (q) - mängden värme som passerar per tidsenhet genom en ytenhet.

I SI mäts det i W / m 2.

Temperaturfält- en uppsättning temperaturvärden vid en given tidpunkt i alla punkter i det utrymme som kroppen upptar. Om temperaturen vid alla punkter i temperaturfältet inte ändras över tid, kallas ett sådant fält stationär, om det ändras, då - icke-stationär.

Ytor som bildas av punkter med samma temperatur kallas isotermisk.

Temperaturgradient (gradT) - en vektor riktad längs det normala till den isotermiska ytan i riktning mot stigande temperatur och numeriskt definierad som gränsen för förhållandet mellan temperaturförändringen mellan två isotermiska ytor och avståndet mellan dem längs normalen när detta avstånd tenderar att vara noll. Eller med andra ord, temperaturgradienten är derivatet av temperaturen i denna riktning.

Temperaturgradienten kännetecknar hastigheten för temperaturförändringar i den riktning som är normal mot den isotermiska ytan.

Processen med värmeledningsförmåga kännetecknas av den grundläggande lagen för värmeledningsförmåga - Fouriers lag(1822). Enligt denna lag är densiteten för värmeflödet som överförs genom värmeledning direkt proportionell mot temperaturgradienten:

där  är ämnets värmeledningsförmågaskoefficient, W / (mgrad).

Tecknet (-) indikerar att värmeflöde och temperaturgradient är motsatta i riktning.

Värmekonduktivitetskoefficient visar hur mycket värme som överförs per tidsenhet genom en ytenhet med en temperaturgradient lika med en.

Värmekonduktivitetskoefficienten är en viktig termofysisk egenskap hos ett material och kunskap om det är nödvändigt vid värmeberäkningar relaterade till bestämning av värmeförluster genom de inneslutande strukturerna i byggnader och strukturer, väggar i maskiner och apparater, beräkning av värmeisolering, samt när lösa många andra tekniska problem.

En annan viktig lag för värmeledningsförmåga är Fourier-Kirchhoff-lagen, som bestämmer arten av temperaturförändringen i rum och tid under värmeledningsförmågan. Dess andra namn är differentialvärmeekvation, eftersom det erhålls med metoder för teorin om matematisk analys baserad på Fouriers lag. För ett tredimensionellt ostadigt temperaturfält har differentialekvationen för värmeledningsförmåga följande form:

,

var
- termisk diffusivitetskoefficient, som kännetecknar materialets termiska tröghetsegenskaper,

, Cp,  - värmeledningsförmågaskoefficienten respektive isobarisk värmekapacitet och ämnets densitet;

- Laplace -operatör.

För ett endimensionellt stationärt temperaturfält (
) differentialekvationen för värmeledning har en enkel form

Genom att integrera ekvationerna (1) och (2) är det möjligt att bestämma densiteten för värmeflödet genom kroppen och lagen om temperaturförändring inuti kroppen under värmeväxling genom värmeledningsförmåga. För att få en lösning behöver du en uppgift villkor för entydighet.

Otvetydiga förhållanden- detta är ytterligare privata uppgifter som kännetecknar problemet som övervägs. De inkluderar:

Geometriska förhållanden som kännetecknar kroppens form och storlek;

Fysiska förhållanden som kännetecknar kroppens fysiska egenskaper;

tillfälliga (initiala) förhållanden som kännetecknar temperaturfördelningen vid den första tidpunkten;

gränsförhållanden som kännetecknar egenskaperna hos värmeöverföring vid kroppens gränser. Det finns gränsvillkor av det första, andra och tredje slaget.

På gränsvillkor av det första slaget temperaturfördelningen på kroppsytan ges. I detta fall är det nödvändigt att bestämma densiteten för värmeflödet genom kroppen.

På gränsvillkor av det andra slaget värmeflödets densitet och temperaturen på en av kroppens ytor anges. Det krävs för att bestämma temperaturen på en annan yta.

Under gränsvillkor av det tredje slaget villkoren för värmeöverföring mellan kroppens ytor och de miljöer som tvättar dem utanför måste vara kända. Dessa data används för att bestämma värmeflödestätheten. Detta fall avser den gemensamma processen för värmeöverföring genom värmeledning och konvektion, kallad värmeöverföring.

Låt oss betrakta det enklaste exemplet för värmeledning genom en plan vägg. Platt kallas en vägg, vars tjocklek är mycket mindre än dess andra två dimensioner - längd och bredd. I det här fallet kan de otvetydiga villkoren specificeras enligt följande:

geometrisk: känd väggtjocklek. Temperaturfältet är endimensionellt, därför ändras temperaturen endast i X-axelns riktning och värmeflödet riktas längs det normala till väggytorna;

fysisk: väggmaterialet och dess väär kända, och för hela kroppen = const;

temporär: temperaturfältet ändras inte med tiden, d.v.s. är stillastående;

gränsförhållanden: 1: a sorten, väggtemperaturer är T 1 och T 2.

Det krävs för att bestämma lagen om temperaturvariation längs väggtjockleken T = f (X) och densiteten för värmeflödet genom väggen q.

För att lösa problemet använder vi ekvationerna (1) och (3). Med hänsyn till de accepterade gränsvillkoren (vid x = 0T = T 1; vid x = T = T 2), efter dubbel integration av ekvation (3), får vi lagen om temperaturvariation längs väggtjockleken

,

Temperaturfördelningen i en plan vägg visas i fig. 1.

Figur 1. Temperaturfördelning i en platt vägg.

Värmeflödestätheten bestäms sedan enligt uttrycket

,

Bestämning av värmekonduktivitetskoefficienten  teoretiskt sett kan inte ge noggrannheten i det resultat som krävs för modern teknikutövning, därför är det enda tillförlitliga sättet dess experimentella bestämning.

En av de kända experimentella metoderna för att bestämma  är plattskiktsmetod... Enligt denna metod kan värmekonduktivitetskoefficienten för materialet i en platt vägg bestämmas baserat på ekvationen (5)

;

I detta fall hänvisar det erhållna värdet för värmekonduktivitetskoefficienten till medeltemperaturvärdet T m = 0,5 (T 1 + T 2).

Trots sin fysiska enkelhet har den praktiska implementeringen av denna metod sina egna svårigheter i samband med svårigheten att skapa ett endimensionellt stationärt temperaturfält i de undersökta proverna och med hänsyn till värmeförluster.

BESKRIVNING AV LABORATORIET.

Bestämningen av värmekonduktivitetskoefficienten utförs på ett laboratorieinställning baserat på metoden för simulering av verkliga fysiska processer. Installationen består av en PC som är ansluten till arbetsområdets layout, som visas på bildskärmen. Arbetsdelen skapas analogt med den verkliga och dess diagram visas i fig. 2.

Bild 2. Schema för arbetsområdet för installationen

Arbetsdelen består av 2 fluoroplastiska prover 12, gjorda i form av skivor med en tjocklek på  = 5 mm och en diameter på d = 140 mm. Proverna placeras mellan en värmare 10 med en höjd h = 12 mm och en diameter d n = 146 mm och ett kylskåp 11 kyls med vatten. Skapandet av ett värmeflöde utförs av ett värmeelement med ett elektrisk motstånd R = 41 Ohm och ett kylskåp 11 med spiralspår för riktad cirkulation av kylvatten. Sålunda förs värmeflödet som passerar genom de undersökta fluoroplastproven bort från vattnet som strömmar genom kylskåpet. En del av värmen från värmaren går genom ändytorna in i miljön, för att minska dessa radiella förluster tillhandahålls därför ett värmeisolerande hölje 13, tillverkat av asbestcement ( k = 0,08 W / (mgrad)) . Ett hölje med en höjd h k = 22 mm tillverkas i form av en ihålig cylinder med en innerdiameter d n = 146 mm och en ytterdiameter d k = 190 mm. Temperaturen mäts med sju chromel-copel termoelement (typ XK) pos. 1 ... 7, installerad på olika punkter i arbetsområdet. Omkopplaren av temperaturgivare 15 gör det möjligt att sekventiellt mäta termo-EMF för alla sju temperaturgivare. Ett termoelement 7 är installerat på den yttre ytan av det värmeisolerande höljet för att detektera termiska läckor genom det.

ARBETSBESTÄLLNING.

3.1. Temperaturens driftsläge för installationen väljs genom att ställa in temperaturen på den heta ytan på plattorna Tg i intervallet från 35С till 120С.

3.2. På installationens kontrollpanel kopplas strömbrytarna till indikatoranordningarna som registrerar spänningen på elvärmaren U, termo-EMF för temperaturgivarna E och omkopplaren för uppvärmning i serie.

3.3. Genom att vrida handtaget på reostaten smidigt ställs den nödvändiga spänningen på värmaren. Reostaten är tillverkad i en stegad version, så spänningen ändras i steg. Spänning U och temperatur Tg bör överensstämma med varandra beroende på beroende som visas i fig. 3.

Bild 3. Uppvärmningsarbetszon.

3.4. Genom sekventiell polling av temperatursensorerna med hjälp av omkopplaren 15 bestäms termo-EMF-värdena för sju termoelement, vilka tillsammans med U-värdet matas in i experimentprotokollet (se tabell 1). Registreringen av avläsningar utförs av indikatorinstrument på kontrollpanelen, vars avläsningar kopieras på PC -monitorn.

3.5. I slutet av experimentet överförs alla regleringsorgan för installationen till sin ursprungliga position.

3.6. Upprepade experiment utförs (totalt bör deras antal vara minst 3) och vid andra värden av Tg i den ordning som anges i stycken. 3.1 ... 3.5.

BEHANDLING AV MÄTNINGSRESULTAT.

4.1. Enligt kalibreringskarakteristiken för Chromel-Copel-termoelementet, avläsningarna av temperaturgivarna omvandlas till grader på Kelvin -skalan. .

4.2. Medeltemperaturerna för de inre varma och yttre kalla ytorna på proverna bestäms

där i är termoelementet.

4.3. Det totala värmeflödet som genereras av elvärmaren bestäms

, W.

där U är spänningen för den elektriska strömmen, V;

R = 41 Ohm - motståndet hos den elektriska värmaren.

4.4. Bestämmer värmeflödet som förloras till följd av värmeöverföring genom manteln

där k är koefficienten som kännetecknar processen för värmeöverföring genom höljet.

, W / (m 2 grad)

där  k = 0,08 W / (mgrad) är värmekonduktivitetskoefficienten för höljesmaterialet;

d n = 0,146 m är värmarens ytterdiameter;

d k = 0,190 m - höljets ytterdiameter;

h n = 0,012 m - värmarehöjd;

h k = 0,022 m - höljehöjd.

T t - temperaturen på höljets yttre yta, bestämd av det 7: e termoelementet

4.5. Värmeflödet som passerar genom testproverna bestäms med hjälp av värmeledningsförmåga

, W.

4.6. Värmekonduktivitetskoefficienten för det undersökta materialet bestäms

, W / (mgrad)

där Q  är värmeflödet som passerar genom testprovet med hjälp av värmeledningsförmåga, W;

 = 0,005 m - provtjocklek;

- yta på ett prov, m 2;

d = 0,140 m - provdiameter;

T g, T x är temperaturerna för de varma och kalla ytorna i provet, K.

4.7. Värmekonduktivitetskoefficienten beror på temperaturen, därför är de erhållna värdena  relaterade till medeltemperaturen för provet

Resultaten av bearbetning av experimentdata anges i tabell 1.

bord 1

Resultat av mätningar och bearbetning av experimentella data

Termoelementavläsningar, mV / K

E 1

4.8. Med hjälp av den grafiskt-analytiska metoden för att bearbeta de erhållna resultaten erhålls beroendet av värmeledningsförmågan för det undersökta materialet  på medeltemperaturen för provet T m i formen

där  0 och b- bestäms grafiskt baserat på analysen av beroendegrafen = f (T m).

KONTROLLFRÅGOR

Vilka är de viktigaste sätten att överföra värme?

Vad kallas värmeledningsförmåga?

Vilka egenskaper har mekanismen för värmeledningsförmåga hos ledare och fast dielektrik?

Vilka lagar beskriver processen för värmeledning?

Vad kallas en platt vägg?

Vad är gränsvillkor?

Vad är typ av temperaturförändring i en plan vägg?

Vad är den fysiska innebörden av värmeledningskapacitetskoefficienten?

Varför behövs kunskap om värmekonduktivitetskoefficienten för olika material och hur bestäms dess värde?

Vilka är de metodiska egenskaperna hos plattskiktsmetoden?

STUDIE AV VÄRMEÖVERFÖRING MED GRATIS KONVEKTION

syftet med arbetet: att studera regelbundenheterna för konvektiv värmeöverföring med exempel på värmeöverföring under fri konvektion för fall av tvärgående och längsgående flöde runt en uppvärmd yta. Skaffa färdigheter i att bearbeta resultaten av experiment och presentera dem i en generaliserad form.

Träning:

1. Bestäm experimentvärdena för värmeöverföringskoefficienterna från en horisontell cylinder och en vertikal cylinder till mediet under fri konvektion.

2. Genom att bearbeta experimentdata erhåller du parametrarna för kriterieekvationerna som kännetecknar processen med fri konvektion i förhållande till de horisontella och vertikala ytorna.

GRUNDLÄGGANDE TEORETISKA BESTÄMMELSER.

Det finns tre huvudmetoder för värmeöverföring, som skiljer sig väsentligt från varandra i sin fysiska natur:

värmeledningsförmåga;

konvektion;

värmestrålning.

Med värmeledningsförmåga är bärarna av termisk energi mikropartiklar av materia - atomer och molekyler, med termisk strålning - elektromagnetiska vågor.

Konvektion- Detta är ett sätt att överföra värme på grund av förflyttning av makroskopiska mängder materia från en punkt i rymden till en annan.

Konvektion är således endast möjlig i vätskor - gaser och vätskor. I teorin om värmeöverföring betecknas de i allmänhet med termen "flytande", utan att göra skillnad, om det inte är nödvändigt att bestämma separat, mellan droppvätskor och gaser. Värmeöverföring genom konvektion åtföljs vanligtvis av värmeledning. Denna process kallas konvektiv värmeväxling.

Konvektiv värmeöverföringÄr en gemensam process för värmeöverföring genom konvektion och värmeledning.

I ingenjörspraxis behandlar de oftast processen med konvektiv värmeöverföring mellan ytan på en fast kropp (till exempel ytan på en ugns vägg, en uppvärmningsanordning etc.) och vätskan som flyter över denna yta . Denna process kallas värmeöverföring.

Värmeavledning- ett speciellt fall av konvektiv värmeöverföring mellan ytan på en fast kropp (vägg) och vätskemediet som tvättar den.

Skilja på tvingad och fri (naturlig) konvektion.

Tvingad konvektion inträffar under påverkan av tryckkrafter som skapas med våld, till exempel av en pump, fläkt, etc.

Fri eller naturlig konvektion inträffar under påverkan av masskrafter av annan karaktär: gravitationell, centrifugal, elektromagnetisk, etc.

På jorden sker fri konvektion under tyngdkraftsförhållanden, varför det kallas termisk gravitationskonvektion... I detta fall är processens drivkraft den lyftkraft som uppstår i mediet i närvaro av inhomogenitet i densitetsfördelningen inom den aktuella volymen. Under värmeväxling uppstår sådan inhomogenitet på grund av det faktum att enskilda element i mediet kan ha olika temperaturer. I detta fall kommer mer uppvärmda, och därför mindre täta, element i mediet under påverkan av lyftkraften att röra sig uppåt, bära värme med sig och kallare, och därför tätare, element i mediet kommer att strömma till det lediga utrymmet, som visas i fig. 1.

Ris. 1. Arten av flöden i en vätska med fri konvektion

Om en konstant värmekälla är belägen på denna plats, minskar densiteten för de uppvärmda elementen i mediet vid uppvärmning, och de kommer också att börja flyta uppåt. Så, så länge det finns en skillnad i densiteten hos enskilda element i mediet, kommer deras cirkulation att fortsätta, d.v.s. gratis konvektion fortsätter. Fri konvektion som förekommer i stora volymer av mediet, där ingenting hindrar utvecklingen av konvektiva flöden, kallas gratis konvektion i obegränsat utrymme... Fri konvektion i ett obegränsat utrymme sker till exempel vid uppvärmning av rum, uppvärmning av vatten i varmvattenpannor och många andra fall. Om utvecklingen av konvektiva flöden hindras av väggarna i kanaler eller lager som är fyllda med ett flytande medium, kallas processen i detta fall fri konvektion i trånga utrymmen... En sådan process sker till exempel under värmeväxling inuti luftrummen mellan fönsterramar.

Den grundläggande lagen som beskriver processen för konvektiv värmeöverföring är Newton-Richmann-lagen... I analytisk form för en stationär temperaturregim för värmeöverföring har den följande form:

,

var
- elementär mängd värme som avges under en elementär tidsperiod
från en elementär yta med ett område
;

- väggtemperatur;

- vätsketemperatur;

är värmeöverföringskoefficienten.

Värmeöverföringskoefficient visar hur mycket värme som överförs per tidsenhet från en ytenhet med en temperaturskillnad mellan väggen och vätskan på en grad. Enheten för mätning av värmeöverföringskoefficienten i SI -systemet är W / m 2 ∙ deg. Med en stadig stationär process kan värmeöverföringskoefficienten bestämmas utifrån uttrycket:

, W / m 2 ∙ deg

var - värmeflöde, W;

- yta för värmeväxlare, m 2;

- temperaturskillnad mellan ytan och vätskan, deg.

Värmeöverföringskoefficienten kännetecknar intensiteten av värmeöverföring mellan väggen och vätskan som tvättar den. Konvektiv värmeöverföring är av sin fysiska natur en mycket komplex process. Värmeöverföringskoefficienten beror på ett mycket stort antal olika parametrar - vätskans fysikaliska egenskaper, vätskeflödets natur, vätskeflödeshastigheten, kanalens storlek och form och många andra faktorer. I detta avseende är det omöjligt att ge ett allmänt beroende för att teoretiskt hitta värmeöverföringskoefficienten

Värmeöverföringskoefficienten kan mest exakt och pålitligt bestämmas experimentellt baserat på ekvation (2). I ingenjörspraxis är det emellertid i regel inte möjligt att utföra en experimentell bestämning av värdet på värmeöverföringskoefficienten under förhållandena för ett verkligt fullskaligt objekt på grund av komplexitet och höga kostnader för att starta ett sådant experiment. I detta fall, för att lösa problemet med att bestämma , likhetsteori.

Det huvudsakliga praktiska värdet av likhetsteorin är att den gör det möjligt att generalisera resultaten från ett separat experiment som utförts på en modell under laboratorieförhållanden till hela klassen av verkliga processer och objekt som liknar processen som studerats på modellen. Begreppet likhet, välkänt i förhållande till geometriska figurer, kan utvidgas till alla fysiska processer och fenomen.

Klass av fysiska fenomenÄr en uppsättning fenomen som kan beskrivas med ett allmänt ekvationssystem och har samma fysiska natur.

Enstaka fenomen- detta är en del av en klass av fysiska fenomen som skiljer sig åt i vissa unika förhållanden (geometriska, fysiska, initiala, gränser).

Liknande fenomen- en grupp fenomen av samma klass med samma otvetydiga villkor, med undantag för de numeriska värdena för de kvantiteter som ingår i dessa villkor.

Likhetsteorin bygger på det faktum att de fysikaliska dimensionerna som kännetecknar fenomenet kan kombineras till måttlösa komplex, och så att antalet av dessa komplex kommer att vara mindre än antalet dimensionella kvantiteter. De resulterande dimensionslösa komplexen kallas likhetskriterier... Likhetskriterier har en viss fysisk betydelse och återspeglar påverkan av inte en fysisk mängd, utan hela deras uppsättning som ingår i kriteriet, vilket förenklar analysen av processen som studeras kraftigt. Själva processen i detta fall kan representeras i form av ett analytiskt beroende
mellan likhetskriterier
karaktäriserar dess individuella aspekter. Sådana beroenden kallas kriterieekvationer... Likhetskriterier namngavs efter forskare som gjorde ett betydande bidrag till utvecklingen av hydrodynamik och teorin om värmeöverföring - Nusselt, Prandtl, Grashof, Reynolds, Kirpichev och andra.

Likhetsteorin bygger på tre likhetsteorier.

1: a satsen:

Fenomen som liknar varandra har samma likhetskriterier.

Denna sats visar att i experiment är det nödvändigt att endast mäta de fysiska kvantiteter som finns i likhetskriterierna.

2: a satsen:

De inledande matematiska ekvationerna som kännetecknar ett givet fysiskt fenomen kan alltid representeras som ett förhållande mellan de likhetskriterier som kännetecknar detta fenomen.

Dessa ekvationer kallas kriterium... Denna sats visar att resultaten av experiment bör presenteras i form av kriterieekvationer.

3: e satsen.

Liknande är de fenomen för vilka likhetskriterierna, som består av de otvetydiga villkoren, är lika.

Denna sats definierar villkoret som är nödvändigt för att fastställa fysisk likhet. Likhetskriterier som består av otvetydiga villkor kallas definierar... De bestämmer alla andra lika eller fast besluten likhetskriterier, som i själva verket redan är föremål för den första likhetssatsen. Således utvecklar och fördjupar den tredje likhetssatsen den första satsen.

När man studerar konvektiv värmeöverföring används följande likhetskriterier oftast.

Reynolds kriterium (Re) - kännetecknar förhållandet mellan tröghetskrafter och viskösa friktionskrafter som verkar i en vätska. Värdet av Reynolds -kriteriet kännetecknar vätskeflödesregimen under forcerad konvektion.

,

var - vätskans rörelsehastighet;

- kinematisk viskositetskoefficient för vätskan;

- bestämma storlek.

Grashof -kriterium (Gr) - kännetecknar förhållandet mellan krafterna för viskös friktion och lyftkraften som verkar i en vätska, med fri konvektion. Värdet av Grashof -kriteriet kännetecknar vätskeflödesregimen under fri konvektion.

,

var - gravitationens acceleration;

- bestämma storlek;

- temperaturkoefficient för volymetrisk expansion av vätska (för gaser
, var - definiera temperaturen på Kelvin -skalan);

- temperaturskillnad mellan väggen och vätskan;

- väggens respektive vätskans temperatur.

- vätskans kinematiska viskositetskoefficient.

Nusselt -kriterium (Nu) - kännetecknar förhållandet mellan värmemängden som överförs med hjälp av värmeledning och mängden värme som överförs med hjälp av konvektion under konvektiv värmeväxling mellan ytan på ett fast ämne (vägg) och en vätska, dvs. med värmeöverföring.

,

var - värmeöverföringskoefficient;

- bestämma storlek;

är värmekonduktivitetskoefficienten för vätskan vid väggens och vätskans gräns.

Peclet -kriterium (Pe) - kännetecknar förhållandet mellan mängden värme som mottas (avges) av vätskeflödet och mängden värme som överförs (avges) genom konvektiv värmeväxling.

,

var - vätskeflödeshastighet;

- bestämma storlek;

- termisk diffusivitetskoefficient;

- respektive värmekonduktivitetskoefficient, isobarisk värmekapacitet, vätskans densitet.

Prandtl -kriterium (Pr) - kännetecknar vätskans fysikaliska egenskaper.

,

var - kinematisk viskositetskoefficient;

- vätskans termiska diffusivitetskoefficient.

Av de övervägda likhetskriterierna framgår att den viktigaste parametern vid beräkning av processerna för konvektiv värmeöverföring, som kännetecknar processens intensitet, nämligen värmeöverföringskoefficienten  ingår i uttrycket för Nusselt -kriteriet. Detta ledde till att detta kriterium är det viktigaste av de definierade kriterierna för att lösa problemen med konvektiv värmeöverföring med tekniska metoder baserade på användning av likhetsteorin. Värdet på värmeöverföringskoefficienten i detta fall bestäms enligt följande uttryck

I detta avseende skrivs vanligtvis kriterieekvationer i form av en lösning med avseende på Nusselt -kriteriet och har formen av en effektfunktion

var
- värdena på likhetskriterierna som kännetecknar olika aspekter av processen som behandlas.

- numeriska konstanter bestämda på grundval av experimentella data som erhållits i studien av en klass av liknande fenomen på modeller empiriskt.

Beroende på konvektionstyp och specifika processförhållanden kan uppsättningen likhetskriterier som ingår i kriterieekvationen, konstanternas värden och korrigeringsfaktorer vara olika.

Vid den praktiska tillämpningen av kriterieekvationer är frågan om rätt val av bestämningsstorlek och temperaturbestämning viktig. Bestämningstemperaturen är nödvändig för korrekt bestämning av värdena för vätskans fysikaliska egenskaper som används vid beräkning av värdena för likhetskriterierna. Valet av bestämningsstorlek beror på vätskeflödets relativa position och ytan som tvättas, det vill säga på dess flödes natur. I detta fall bör man vägledas av de tillgängliga rekommendationerna för följande typfall.

Tvingad konvektion när en vätska rör sig inuti ett cirkulärt rör.

- rörets innerdiameter.

Tvingad konvektion under vätskeförflyttning i kanaler med godtyckligt tvärsnitt.

- ekvivalent diameter,

var - kanalens tvärsnittsarea;

- sektionens omkrets.

Korsflöde runt ett cirkulärt rör med fri konvektion (horisontellt rör (se bild 2) med termisk gravitationskonvektion)

är rörets ytterdiameter.

Bild 2. Flödets beskaffenhet runt ett horisontellt rör under termisk gravitationskonvektion

Längsgående flöde runt en plan vägg (rör) (se fig. 3) under termisk gravitationskonvektion.

- vägghöjd (rörlängd).

Ris. 3. Flödets beskaffenhet runt en vertikal vägg (rör) under termisk gravitationskonvektion.

Bestämning av temperatur är nödvändig för korrekt bestämning av de termofysiska egenskaperna hos mediet, vars värden ändras beroende på temperaturen.

Vid värmeöverföring tas det aritmetiska medelvärdet mellan väggens temperatur och vätskan som bestämmande temperatur

Vid konvektiv värmeväxling mellan enskilda element i mediet inuti den aktuella volymen, räknas det aritmetiska medelvärdet mellan temperaturerna för elementen i mediet som deltar i värmeväxling som bestämmande temperatur.

I detta dokument behandlar vi proceduren för att genomföra ett laboratorieexperiment och en metod för att erhålla kriterieekvationer för 2 typiska fall av flöde runt en uppvärmd yta (tvärgående och längsgående) med fri konvektion av olika gaser i förhållande till horisontella och vertikala cylindrar.

EXPERIMENTELL DEL.

Hittills har en enhetlig klassificering inte utvecklats, som är förknippad med de olika befintliga metoderna. De välkända experimentella metoderna för att mäta materialens värmeledningsförmåga är indelade i två stora grupper: stationära och icke-stationära. I det första fallet använder kvaliteten på beräkningsformeln särskilda lösningar av värmeledningsekvationen

under villkoret, i det andra - under villkoret där T är temperaturen; f - tid; - termisk diffusivitetskoefficient; l - värmekonduktivitetskoefficient; C är den specifika värmekapaciteten; d är materialets densitet; - Laplace -operatören skriven i motsvarande koordinatsystem; - den specifika effekten för den volymetriska värmekällan.

Den första gruppen metoder baseras på användningen av en stationär termisk regim; den andra är en icke-stationär termisk regim. Stationära metoder för att bestämma värmekonduktivitetskoefficienten med hjälp av mätningarnas natur är direkta (dvs. värmbestäms direkt) och är uppdelade i absoluta och relativa. I absoluta metoder gör parametrarna som mäts i experimentet det möjligt att erhålla det erforderliga värdet för värmmed hjälp av beräkningsformeln. I relativa metoder tillåter parametrarna som mäts i experimentet att använda beräkningsformeln för att erhålla det önskade värdet för värmeledningskapacitetskoefficienten. I relativa metoder räcker inte de uppmätta parametrarna för att beräkna det absoluta värdet. Två fall är möjliga här. Den första är att observera förändringen i värmeledningsförmågaskoefficienten i förhållande till den första, taget som en enhet. Det andra fallet är användningen av ett referensmaterial med kända termiska egenskaper. I detta fall används standardens värmekonduktivitetskoefficient i beräkningsformeln. Relativa metoder har en viss fördel framför absoluta metoder eftersom de är enklare. Ytterligare uppdelning av stationära metoder kan utföras beroende på uppvärmningens art (externt, volymetriskt och kombinerat) och enligt formen av isoterm av temperaturfältet i proverna (platta, cylindriska, sfäriska). Undergruppen av metoder med extern uppvärmning inkluderar alla metoder som använder externa (elektriska, volymetriska, etc.) värmare och värmer provytorna med termisk strålning eller elektronbombardering. Undergruppen av metoder med volymetrisk uppvärmning förenar alla metoder som använder uppvärmning med en ström som passerar genom provet, värmer provet som undersöks från neutron eller r-strålning eller med mikrovågsströmmar. Undergruppen av metoder med kombinerad uppvärmning kan inkludera metoder som samtidigt använder extern och volymetrisk uppvärmning av prover eller mellanvärme (till exempel med högfrekventa strömmar).

I alla tre undergrupper av stationära metoder, temperaturfältet

kan vara annorlunda.

Planisotermer bildas när värmeflödet riktas längs provets symmetriaxel. Metoder som använder platt isoterm i litteraturen kallas metoder med axiellt eller längsgående värmeflöde, och själva experimentuppsättningarna kallas platta enheter.

Cylindriska isotermer motsvarar utbredningen av värmeflödet i riktningen för radien för det cylindriska provet. När värmeflödet riktas längs radien för ett sfäriskt prov, uppträder sfäriska isotermier. Metoder som använder sådana isotermer kallas sfäriska och enheter kallas sfäriska.

Under sin termiska rörelse. I vätskor och fasta ämnen - dielektrik - utförs värmeöverföring genom direkt överföring av molekylernas och atoms termiska rörelse till närliggande materialpartiklar. I gasformiga kroppar sker förökning av värme genom värmeledningsförmåga på grund av utbyte av energi vid kollision av molekyler med olika hastigheter av termisk rörelse. I metaller beror värmeledningsförmågan främst på rörelsen av fria elektroner.

Den huvudsakliga värmeledningsförmågan zek innehåller ett antal matematiska begrepp, vars definitioner är tillrådliga att återkalla och förklara.

TemperaturfältÄr en uppsättning temperaturvärden vid alla punkter i kroppen vid en given tidpunkt. Matematiskt beskrivs det som t = f(x, y, z, τ). Skilja på stillastående temperatur fält när temperaturen vid alla punkter i kroppen inte beror på tiden (ändras inte över tiden), och ostadigt temperaturfält... Dessutom, om temperaturen endast ändras längs en eller två rumsliga koordinater, kallas temperaturfältet respektive en- eller tvådimensionell.

Isotermisk ytaär en punkt av punkter, temperaturen vid vilken är densamma.

Temperaturgradient — grad tär en vektor riktad längs det normala till den isotermiska ytan och numeriskt lika med derivatet av temperaturen i denna riktning.

Enligt värmeledningens grundlag - lagen Fourier(1822) är vektorn för densiteten hos värmeflödet som överförs genom värmeledningsförmåga proportionell mot temperaturgradienten:

q = - λ grad t, (3)

var λ - ämnets värmekonduktivitetskoefficient; dess måttenhet W/(m K).

Minustecknet i ekvation (3) indikerar att vektorn q motsatt vektorn grad t, d.v.s. mot den största temperaturminskningen.

Värmeflöde δQ genom ett godtyckligt orienterat elementärt område dFär lika med vektorproduktens prickprodukt q på vektorn för en elementär plats dF och det totala värmeflödet Föver hela ytan F bestäms genom att integrera denna produkt över ytan F:

KOFFICIENT FÖR TERMISK LEDNING

Värmekonduktivitetskoefficient λ i lagen Fourier(3) kännetecknar förmågan hos ett givet ämne att leda värme. Värdena för värmelanges i referensböcker om ämnens termofysiska egenskaper. Numeriskt är värmekonduktivitetskoefficienten λ = q / grad tär lika med värmeflödestätheten q vid en temperaturgradient grad t = 1 K / m... Den lätta gasen, väte, har den högsta värmeledningsförmågan. Under rumsförhållanden, värmeledningsförmågan hos väte λ = 0,2 W/(m K). Tyngre gaser har mindre värmeledningsförmåga - luft λ = 0,025 W/(m K), i koldioxid λ = 0,02 W/(m K).

Rent silver och koppar har den högsta värmeledningsförmågan: λ = 400 W/(m K). För kolstål λ = 50 W/(m K). I vätskor är värmekonduktivitetskoefficienten vanligtvis mindre än 1 W/(m K). Vatten är en av de bästa flytande värmeledarna, för det λ = 0,6 W/(m K).

Värmeledningsförmågan hos icke-metalliska fasta material är vanligtvis under 10 W/(m K).

Porösa material - kork, olika fibrösa fyllmedel som ekologisk ull - har de lägsta värmeledningsförmågaskoefficienterna λ <0,25 W/(m K), närmar sig med låg packningstäthet till värmeledningsförmågaskoefficienten för luften som fyller porerna.

Temperatur, tryck och i porösa material kan även luftfuktighet ha en betydande effekt på värmeledningskapacitetskoefficienten. Referensböckerna anger alltid under vilka förhållanden värmekonduktivitetskoefficienten för ett visst ämne bestämdes, och för andra förhållanden kan dessa data inte användas. Värdeområden λ för olika material visas i fig. 1.

Figur 1. Intervaller av värden för värmför olika ämnen.

Värmeöverföring genom värmeledningsförmåga

Enhetlig platt vägg.

Det enklaste och mycket vanliga problemet som löses genom teorin om värmeöverföring är att bestämma densiteten för värmeflödet som överförs genom en plan vägg med en tjocklek δ , på de ytor vars temperaturer bibehålls t w1 och t w2.(fig. 2). Temperaturen ändras endast längs plattans tjocklek - en koordinat NS. Sådana problem kallas endimensionella, deras lösningar är de enklaste, och i denna kurs kommer vi att begränsa oss till att bara överväga endimensionella problem.

Med tanke på det för fallet med ett nummer:

grad t = dt / dx, (5)

och med hjälp av den grundläggande lagen för värmeledningsförmåga (2) får vi differentialekvationen för stationär värmeledningsförmåga för en platt vägg:

Under stationära förhållanden, när energi inte förbrukas för uppvärmning, värmeflödestätheten q oförändrad i väggtjocklek. I de flesta praktiska problem antas det ungefär att värmekonduktivitetskoefficienten λ beror inte på temperaturen och är densamma över hela väggtjockleken. Menande λ finns i referensböcker vid en temperatur:

medelvärdet mellan väggytornas temperaturer. (I det här fallet är beräkningsfelet vanligtvis mindre än felet i de initiala data och tabellvärdena, och med ett linjärt beroende av värmekonduktivitetskoefficienten på temperaturen: λ = a + bt exakt beräkningsformel för q skiljer sig inte från ungefärliga). På λ = konst:

(7)

de där. temperaturberoende t från koordinater NS linjär (fig. 2).

Bild 2. Stationär temperaturfördelning över tjockleken på en plan vägg.

Dela variablerna i ekvation (7) och integrera över t från t w1 innan t w2 och genom att NS från 0 till δ :

, (8)

vi får beroendet för beräkning av värmeflödestätheten:

, (9)

eller värmeflöde (värmeflöde):

(10)

Därför överförs mängden värme genom 1 m 2 väggar, direkt proportionella mot värmekonduktivitetskoefficienten λ och temperaturskillnaden mellan väggens yttre ytor ( t w1 - t w2) och omvänt proportionell mot väggtjockleken δ ... Den totala mängden värme genom en vägg med ett område F också i proportion till detta område.

Den erhållna enklaste formeln (10) är mycket utbredd i termiska beräkningar. Denna formel beräknar inte bara värmeflödestätheten genom plana väggar, utan gör också uppskattningar för mer komplexa fall, vilket förenklar utbytet av väggarna i en komplex konfiguration med en platt vägg i beräkningarna. Ibland, redan på grundval av en bedömning, avvisas ett eller annat alternativ utan att ytterligare lägga tid på sin detaljerade studie.

Kroppstemperatur vid ett tillfälle NS bestäms av formeln:

t x = t w1 - (t w1 - t w2) × (x × d)

Attityd λF / δ kallas väggens värmeledningsförmåga och det ömsesidiga δ / λF väggens termiska eller termiska motstånd och indikeras R λ... Med begreppet termiskt motstånd kan formeln för beräkning av värmeflödet representeras som:

Beroendet (11) liknar lagen Ohm inom elektroteknik (elektrisk strömstyrka är lika med potentialskillnaden dividerat med det elektriska motståndet hos ledaren genom vilken strömmen strömmar).

Mycket ofta kallas det termiska motståndet värdet för δ / λ, vilket är lika med värmebeständigheten hos en platt vägg med en yta på 1 m 2.

Beräkningsexempel.

Exempel 1... Bestäm värmeflödet genom en betongvägg i en byggnad med en tjocklek på 200 mm, höjd H = 2,5 m och längd 2 m om temperaturen på dess ytor är: t с1= 20 0 С, t с2= - 10 0 С, och värmekonduktivitetskoefficienten λ =1 W/(m K):

= 750 W.

Exempel 2... Bestäm värmekonduktivitetskoefficienten för väggmaterialet med en tjocklek på 50 mm, om värmeflödestätheten genom den q = 100 W/m 2, och temperaturskillnaden på ytorna Δt = 20 0 C.

W/(m K).

Flerskiktad vägg.

Formel (10) kan också användas för att beräkna värmeflödet genom en vägg bestående av flera ( n) tätt intilliggande lager av olika material (fig. 3), till exempel ett topplock, en packning och ett cylinderblock av olika material, etc.

Bild 3. Temperaturfördelning över tjockleken på en flerskiktad platt vägg.

Värmebeständigheten hos en sådan vägg är lika med summan av de enskilda skiktens termiska motstånd:

(12)

I formeln (12) är det nödvändigt att ersätta temperaturskillnaden vid de punkter (ytor), mellan vilka alla summerade termiska motstånd är "inkluderade", d.v.s. I detta fall: t w1 och t w (n + 1):

, (13)

var i- lagernummer.

I stationärt läge är det specifika värmeflödet genom flerskiktsväggen konstant och är samma för alla lager. Av (13) följer:

. (14)

Av ekvation (14) följer att det totala termiska motståndet för flerskiktsväggen är lika med summan av motstånden för varje lager.

Formel (13) kan enkelt erhållas genom att skriva ner temperaturskillnaden enligt formel (10) för var och en av dem NS lager av en flerskiktsvägg och lägga till allt NS uttryck med hänsyn till det faktum att i alla lager F har samma innebörd. När de läggs ihop kommer alla mellanliggande temperaturer att sjunka.

Temperaturfördelningen inom varje lager är linjär, men i olika lager är temperaturberoendets branthet annorlunda, eftersom enligt formel (7) ( dt / dx)i = - q / λ i... Värmeflödeets densitet som passerar genom alla elefanter i stationärt läge är densamma, och värmeledningskapaciteten för skikten är annorlunda, därför ändras temperaturen skarpare i skikten med lägre värmeledningsförmåga. Så i exemplet i fig. 4 har materialet i det andra lagret (till exempel en packning) den lägsta värmeledningsförmågan och den högsta - det tredje lagret.

Efter att ha beräknat värmeflödet genom flerskiktsväggen är det möjligt att bestämma temperaturfallet i varje lager enligt relation (10) och hitta temperaturerna vid gränserna för alla lager. Detta är mycket viktigt när man använder material med en begränsad tillåten temperatur som värmeisolatorer.

Skiktens temperatur bestäms av följande formel:

t w1 = t c t1 - q × (d 1 × l 1 -1)

t w2 = t c l1 - q × (d 2 × l 2 -1)

Kontakt termiskt motstånd... Vid beredning av formler för en flerskiktsvägg antogs det att skikten ligger tätt intill varandra, och på grund av god kontakt har kontaktytorna på olika lager samma temperatur. Idealiskt intim kontakt mellan enskilda lager av en flerskiktsvägg erhålls om ett av skikten appliceras på ett annat skikt i flytande tillstånd eller i form av en vätskelösning. Stela kroppar vidrör varandra endast med toppen av grovhetsprofilerna (fig. 4).

Kontaktytorna på hörnen är försumbara och hela värmeflöde går genom luftgapet ( h). Detta skapar ytterligare (kontakt) termiskt motstånd R till... Termiska kontaktmotstånd kan bestämmas oberoende med hjälp av lämpliga empiriska beroende eller experimentellt. Till exempel är gapets termiska motstånd 0,03 mm ungefär ekvivalent med värmebeständigheten hos ett stålskikt med en tjocklek av cirka 30 mm.

Bild 4. Bild av kontakter på två grova ytor.

Metoder för att minska termisk kontaktmotstånd. Kontaktens totala värmebeständighet bestäms av bearbetningens renhet, belastningen, mediets värmeledningsförmåga, värmeledningsförmågan hos materialen i de kontaktande delarna och andra faktorer.

Den största effektiviteten för att reducera termiskt motstånd tillhandahålls genom införande i kontaktzonen av ett medium med värmeledningsförmåga nära metallens värmeledningsförmåga.

Det finns följande möjligheter att fylla kontaktområdet med ämnen:

Användning av mjuka metallpackningar;

Introduktion till kontaktzonen för ett pulverformigt ämne med god värmeledningsförmåga;

Introduktion av en viskös substans med god värmeledningsförmåga i zonen;

Fyller utrymmet mellan grovhetens åsar med flytande metall.

De bästa resultaten uppnåddes vid fyllning av kontaktzonen med smält tenn. I detta fall blir kontaktens termiska motstånd praktiskt taget noll.

Cylindrisk vägg.

Mycket ofta rör sig värmebärare genom rör (cylindrar), och det är nödvändigt att beräkna värmeflödet som överförs genom rörets (cylinder) cylindriska vägg. Problemet med värmeöverföring genom en cylindrisk vägg (vid kända och konstanta temperaturer på de inre och yttre ytorna) är också endimensionell om det beaktas i cylindriska koordinater (fig. 4).

Temperaturen ändras endast längs radien och längs rörets längd l och längs omkretsen förblir oförändrad.

I detta fall har värmeflödesekvationen formen:

. (15)

Beroende (15) visar att mängden värme som överförs genom cylinderväggen är direkt proportionell mot värmekonduktivitetskoefficienten λ , rörlängd l och temperaturskillnad ( t w1 - t w2) och omvänt proportionell mot den naturliga logaritmen för förhållandet mellan cylinderns ytterdiameter d 2 till dess innerdiameter d 1.

Ris. 4. Temperaturförändring över tjockleken på en cylindrisk vägg i ett lager.

På λ = konstant temperaturfördelning över radien r en cylindrisk vägg i ett lager följer den logaritmiska lagen (fig. 4).

Exempel... Hur många gånger minskar värmeförlusten genom byggnadsväggen om mellan två lager tegel med en tjocklek på 250 mm installera en 50 mm tjock skumplatta mm... Väär lika: λ kirp . = 0,5 W/(m K); λ penna. . = 0,05 W/(m K).

I enlighet med kraven i federal lag nr 261-FZ "Om energibesparing" har kraven på värmeledningsförmåga för byggnads- och värmeisolerande material skärpts. Idag är mätning av värmeledningsförmåga en av de obligatoriska punkterna när man beslutar om man ska använda ett material som värmeisolator.

Varför är det nödvändigt att mäta värmeledningsförmågan i konstruktionen?

Kontrollen av värmeledningsförmågan hos byggnads- och värmeisolerande material utförs i alla stadier av deras certifiering och produktion under laboratorieförhållanden, när materialen utsätts för olika faktorer som påverkar dess driftsegenskaper. Det finns flera vanliga metoder för att mäta värmeledningsförmåga. För noggrann laboratorietestning av material med låg värmeledningsförmåga (under 0,04 - 0,05 W / m * K), rekommenderas att använda enheter som använder den stationära värmeflödesmetoden. Deras användning regleras av GOST 7076.

Interpribor -företaget erbjuder en termisk konduktivitetsmätare, vars pris jämförs positivt med dem på marknaden och uppfyller alla moderna krav. Den är avsedd för laboratoriekvalitetskontroll av byggnads- och värmeisoleringsmaterial.

Fördelar med ITS-1 värmeledningsförmåga

ITS-1 termisk konduktivitetsmätare har en original monoblocksdesign och kännetecknas av följande fördelar:

• automatisk mätcykel;
• hög precision mätväg, som gör det möjligt att stabilisera temperaturen i kylskåp och värmare;
• möjligheten att kalibrera anordningen för vissa typer av undersökta material, vilket dessutom ökar noggrannheten i resultaten;
• uttrycka en bedömning av resultatet under mätningarna;
• optimerad "het" säkerhetszon;
• informativ grafisk display som förenklar kontroll och analys av mätresultat.

ITS-1 levereras i en enda grundmodifiering, som på kundens begäran kan kompletteras med kontrollprover (plexiglas och penoplex), en låda för bulkmaterial och ett skyddshölje för lagring och transport av enheten.

GOST 7076-99

UDC 691: 536.2.08: 006.354 Grupp Ж19

INTERSTATE STANDARD

BYGGMATERIAL OCH PRODUKTER

Metod för bestämning av värmeledningsförmåga och värmebeständighet

vid stationära termiska förhållanden

BYGGMATERIAL OCH PRODUKTER

Metod för bestämning av steady-state termisk

konduktivitet och termiskt motstånd

Introduktionsdatum 2000-04-01

Förord

1 UTVECKLAD av Research Institute of Building Physics (NIISF) i Ryska federationen

INTRODUKTION av Gosstroy i Ryssland

2 FATTAD av Interstate Scientific and Technical Commission for Standardization, Technical Regulation and Certification in Construction (ISTC) den 20 maj 1999

Statens namn	Namnet på statens organ byggledning
Republiken Armenien	Ministeriet för stadsutveckling i Republiken Armenien
Republiken Kazakstan	Kommittén för konstruktion av ministeriet för energi, industri och handel i Kazakstan
Republiken Kirgizistan	Statlig inspektion för arkitektur och konstruktion under regeringen i Kirgizistan
Republiken Moldavien	Ministeriet för territoriell utveckling, konstruktion och allmännyttiga tjänster i Republiken Moldavien
Ryska Federationen	Gosstroy i Ryssland
Republiken Tadzjikistan	Kommittén för arkitektur och konstruktion i Republiken Tadzjikistan
Republiken Uzbekistan	Statskommittén för arkitektur och konstruktion i Republiken Uzbekistan
	Statens kommitté för konstruktion, arkitektur och bostadspolitik i Ukraina

3 Byt ut GOST 7076-87

4 GÄLLER EFFEKT från och med 1 april 2000 som en statlig standard för Ryska federationen genom dekretet från Gosstroy i Ryssland av den 24 december 1999 nr 89

Introduktion

Denna internationella standard är harmoniserad med standarderna ISO 7345: 1987 och ISO 9251: 1987 när det gäller terminologi och uppfyller de viktigaste bestämmelserna i ISO 8301: 1991, ISO 8302: 1991, som fastställer metoder för att bestämma värmebeständighet och effektiv värmeledningsförmåga med en enhet utrustad med en värmemätare och en enhet med en varm säkerhetszon.

I enlighet med ISO -standarder fastställer denna standard krav på prover, enheten och dess kalibrering, två huvudtestscheman antas: asymmetriska (med en värmemätare) och symmetrisk (med två värmemätare).

1 användningsområde

Denna standard gäller byggmaterial och produkter samt material och produkter avsedda för värmeisolering av industriell utrustning och rörledningar, och fastställer en metod för att bestämma deras effektiva värmeledningsförmåga och värmebeständighet vid en genomsnittlig provtemperatur från minus 40 till + 200 ° C.

Standarden gäller inte material och produkter med en värmeledningsförmåga på mer än 1,5 W / (m × K).

GOST 166-89 Bromsok. Tekniska förutsättningar

GOST 427-75 Mätning av metalllinjaler. Tekniska förutsättningar

GOST 24104-88 Laboratoriebalans för allmänna ändamål och exemplarisk. Allmänna specifikationer

3 Definitioner och symboler

3.1 I denna standard används följande termer med lämpliga definitioner.

Värmeflöde- mängden värme som passerar genom provet per tidsenhet.

Värmeflödestäthet- värmeflöde som passerar genom en ytenhet.

Stationära termiska förhållanden- ett läge där alla betraktade termofysiska parametrar inte ändras med tiden.

Värmebeständighet för provet- förhållandet mellan temperaturskillnaden mellan provets främre ytor och värmeflödestätheten under en stationär termisk regim.

Genomsnittlig provtemperaturär det aritmetiska medelvärdet av temperaturerna som mäts på provets framsidor.

Effektiv värmeledningsförmågal eff material(motsvarar termen "värmeledningsförmågaskoefficient", antagen i nuvarande standarder för byggnadsteknik) - förhållandet mellan tjockleken på materialets provprov dTill dess termiska motstånd R.

3.2 Beteckningar på kvantiteter och måttenheter anges i tabell 1.

bord 1

Beteckning	Kvantiteten	måttenhet
l eff	Effektiv värmeledningsförmåga	W / (m × K)
	Termisk resistans	m 2 × K / W
	Provtjocklek före testning
	Värmebeständighet hos standardprover	m 2 × K / W
D T 1, D T 2	Temperaturskillnaden mellan framsidan på standardprover
e 1, e 2	Utsignaler från enhetens värmemätare när den kalibreras med hjälp av standardprover
f 1, f 2	Kalibreringskoefficienter för enhetens värmemätare när den kalibreras med standardprover	W / (mV × m 2)
	Provtjocklek under testning
	Värmebeständighet för testbiten	m 2 × K / W
	Relativ förändring i provvikt efter torkning
	Den relativa förändringen i provets massa under testet
	Provvikt när det tas emot från tillverkaren
	Provvikt efter torkning
	Provvikt efter testning
D T u	Temperaturskillnad mellan testprovets ytor
	Medeltemperaturen på provstycket
	Temperatur på testprovets heta yta
	Kall ansiktstemperatur på testprovet
	Värdet för kalibreringskoefficienten för enhetens värmemätare som motsvarar värdet av värmeflödet som strömmar genom testprovet efter upprättandet av en stationär termisk regim (med ett asymmetriskt testschema)	W / (mV × m 2)
	Utsignalen från enhetens värmemätare efter upprättandet av ett stationärt värmeflöde genom testprovet (med ett asymmetriskt testschema)
	Termiskt motstånd mellan provets yta och arbetsytan på enhetens platta
l effu	Effektiv värmeledningsförmåga hos provstycksmaterialet	W / (m × K)
	Värmebeständighet för arkmaterial från vilket botten och locket på lådan för ett prov av bulkmaterial är gjorda	m 2 × K / W
f ¢ u , f² u	Värdena för kalibreringskoefficienten för enhetens första och andra värmemätare som motsvarar värdet av värmeflödet som strömmar genom testprovet efter upprättandet av en stationär termisk regim (med ett symmetriskt testschema)	W / (mV × m 2)
e ¢ u , e² u	Utsignalen från de första och andra värmemätarna efter upprättandet av ett stationärt värmeflöde genom testprovet (med ett symmetriskt testschema)
	Densitet för det stationära värmeflödet som passerar genom testprovet
	Mätområde
	Elektrisk strömförsörjning till värmaren i mätzonen på apparatens kokplatta

4 Allmänt

4.1 Metodens väsen består i att skapa ett stationärt värmeflöde som passerar genom ett plant prov med en viss tjocklek och riktat vinkelrätt mot provets främre (största) ytor, mäter densiteten för detta värmeflöde, temperaturen på motsatt front ytor och tjockleken på provet.

4.2 Antalet prover som krävs för att bestämma effektiv värmeledningsförmåga eller värmebeständighet och provtagningsproceduren bör specificeras i standarden för det specifika materialet eller produkten. Om standarden för ett specifikt material eller en produkt inte anger antalet prover som ska testas, bestäms den effektiva värmeledningsförmågan eller värmebeständigheten på fem prover.

4.3 Temperaturen och den relativa luftfuktigheten i luften i rummet där testerna utförs bör vara (295 ± 5) K respektive (50 ± 10)%.

5 Mätinstrument

För att utföra testet, ansök:

en anordning för att mäta effektiv värmeledningsförmåga och värmebeständighet, certifierad i enlighet med det fastställda förfarandet och uppfyller kraven i tillägg A;

en anordning för att bestämma densiteten av fibrösa material i enlighet med GOST 17177;

en anordning för att bestämma tjockleken på platta fibrösa produkter i enlighet med GOST 17177;

torkning av elektriska skåp, vars övre uppvärmningsgräns inte är mindre än 383 K, gränsen för tillåtet fel vid inställning och automatisk temperaturkontroll är 5 K;

kaliber i enlighet med GOST 166:

För mätning av yttre och inre dimensioner med ett mätområde på 0-125 mm, ett vernier -läsvärde - 0,05 mm, en felmarginal - 0,05 mm;

För mätning av yttre dimensioner med ett mätområde på 0-500 mm, ett vernier -räkningsvärde -0,1 mm, en tillåten felgräns på -0,1 mm;

metallmätlinjal i enlighet med GOST 427 med en övre mätgräns på 1000 mm, en gräns för tillåten avvikelse från de nominella värdena på skallängden och avståndet mellan varje slag och skalans början eller slut - 0,2 mm;

laboratorievågar för allmänt bruk i enlighet med GOST 24104:

Med den maximala vägningsgränsen på 5 kg är divisionsvärdet 100 mg, standardavvikelsen för vågens avläsningar är högst 50,0 mg, felet från vipparmens ojämlika balans är inte mer än 250,0 mg, gränsen för tillåtet fel är 375 mg;

Med den maximala vägningsgränsen på 20 kg är divisionsvärdet 500 mg, standardavvikelsen för vågarnas avläsningar är högst 150,0 mg, felet från vipparmens ojämlika balans är högst 750,0 mg, gränsen för tillåtet fel är 1500 mg.

Det är tillåtet att använda andra mätinstrument med metrologiska egenskaper och utrustning med tekniska egenskaper som inte är sämre än de som anges i denna standard.

6 Testförberedelse

6.1 Ett prov görs i form av en rektangulär parallellpiped, vars största (främre) ytor är i form av en kvadrat med en sida lika med sidan av arbetsytorna på enhetens plattor. Om arbetsytorna på enhetens plattor har formen av en cirkel, bör provets största kanter också ha formen av en cirkel, vars diameter är lika med diametern på arbetsytorna på plattorna på enheten (bilaga A, punkt A. 2.1).

6.2 Tjockleken på provstycket ska vara minst fem gånger mindre än längden eller diametern på framsidan.

6.3 Provkanterna i kontakt med arbetsytorna på enhetens plattor ska vara plana och parallella. Avvikelsen av det fasta provets framsidor från parallellitet bör inte vara mer än 0,5 mm.

Stela exemplar med tjockleksskillnader och avvikelser från planhet slipas.

6.4 Tjockleken på det parallellpipade exemplaret mäts med en tjocklek med ett fel på högst 0,1 mm i fyra hörn på ett avstånd av (50,0 ± 5,0) mm från hörnspetsen och i mitten av varje sida.

Tjockleken på skivprovet mäts med en tjocklek med ett fel på högst 0,1 mm längs generatriserna i fyra ömsesidigt vinkelräta plan som passerar genom den vertikala axeln.

Det aritmetiska medelvärdet av resultaten av alla mätningar tas som provets tjocklek.

6.5 Provets längd och bredd mäts med en linjal med ett fel på högst 0,5 mm.

6.6 Korrektheten av den geometriska formen och måtten på ett prov av värmeisolerande material bestäms i enlighet med GOST 17177.

6.7 Den genomsnittliga storleken på inneslutningar (fyllnadsgranulat, stora porer etc.), som skiljer sig i sina termofysiska egenskaper från huvudprovet, bör inte överstiga 0,1 av provtjockleken.

Det är tillåtet att testa ett prov med heterogena inneslutningar, vars genomsnittliga storlek överstiger 0,1 av dess tjocklek. Testrapporten ska innehålla medelstorleken på inkluderingarna.

6.8 Bestäm provets massa M 1 när den mottogs från tillverkaren.

6.9 Provet torkas till konstant vikt vid den temperatur som anges i det normativa dokumentet för materialet eller produkten. Ett prov anses torkat till konstant vikt om dess viktminskning efter ytterligare torkning i 0,5 timmar inte överstiger 0,1%. I slutet av torkningen bestäms provets massa M 2 och dess densitet r u varefter provet omedelbart placeras antingen i en anordning för bestämning av dess termiska motstånd, eller i ett förseglat kärl.

Det är tillåtet att testa ett vått prov vid en kall yttemperatur på mer än 273 K och ett temperaturfall på högst 2 K per 1 cm provtjocklek.

6.10 Ett prov av det torkade bulkmaterialet ska placeras i en låda, vars botten och lock är gjorda av tunnplåt. Lådans längd och bredd ska vara lika med motsvarande mått på arbetsytorna på enhetens plattor, djupet - till testprovets tjocklek. Tjockleken på ett prov av bulkmaterial bör vara minst 10 gånger den genomsnittliga storleken på granulat, korn och flingor som utgör detta material.

Den relativa halvklotformiga emissiviteten för lådans botten- och lockytor ska vara mer än 0,8 vid de temperaturer som dessa ytor har under testet.

Termisk resistans R L plåtmaterialet från vilket lådans botten och lock är gjorda måste vara kända.

6.11 Ett prov av bulkmaterial är uppdelat i fyra lika delar, som hälls i lådan en efter en och komprimerar varje del så att den upptar motsvarande del av lådans inre volym. Lådan stängs med lock. Locket fästs på lådans sidoväggar.

6.12 Väg lådan som innehåller bulkprovet. Bulkmaterialprovets densitet beräknas utifrån det bestämda värdet av lådans massa med provet och de förutbestämda värdena för den inre volymen och massan för den tomma lådan.

6.13 Felet vid bestämning av massa och storlek på prover får inte överstiga 0,5%.

7 Testning

7.1 Testerna ska utföras på ett förkalibrerat instrument. Kalibreringens ordning och frekvens anges i bilaga B.

7.2 Placera provet som ska testas i instrumentet. Provplats - horisontellt eller vertikalt. När provet placeras horisontellt är värmeflödets riktning uppifrån och ner.

Under testet, temperaturskillnaden mellan provytans ytor D T u bör vara 10-30 K. Medeltemperaturen för provet under testning bör anges i normativt dokument för en specifik typ av material eller produkt.

7.3 Ställ in de förinställda värdena för temperaturerna på arbetsytorna på enhetens plattor och utför sekvensvis var 300: e sekund mätningar:

värmemätarsignaler e u och temperaturgivare för provets ytor, om värmeflödestätheten genom testprovet mäts med hjälp av en värmemätare;

den effekt som tillförs värmaren i mätzonen på apparatens värmeplatta och signaler från temperatursensorerna på provets framsidor, om värmeflödets densitet genom testprovet bestäms genom mätning av elektrisk effekt levereras till värmaren i mätzonen på apparatens kokplatta.

7.4 Värmeflöde genom testprovet anses vara stabilt (stationärt) om värdena för värmemotståndet för provet, beräknat från resultaten av fem på varandra följande mätningar av signalerna från temperaturgivarna och värmeflödestätheten, skiljer sig från varandra med mindre än 1%, medan dessa värden inte ökar och inte minskar monotont.

7.5 Efter att ha nått en stationär termisk regim, mäta tjockleken på provet placerat i enheten. d u med en bromsok med ett fel på högst 0,5%.

7.6 Bestäm provets massa efter testets slut. M 3 .

8 Uttryck av testresultat

8.1 Beräkna provets relativa viktförändring på grund av torkning T r och under testning T w och provtäthet r u med formlerna:

Tr =(M 1 ¾ M 2 ) / M 2 , (2)

Tw= (M 2 ¾ M 3 ) / M 3 , (3)

Testa provvolymen V u beräknat genom resultaten av att mäta dess längd och bredd efter testets slut och tjockleken - under testet.

8.2 Beräkna temperaturskillnaden mellan ytorna D T u och medeltemperaturen på provstycket T mu med formlerna:

D T u = T 1u ¾ T 2u , (5)

T mu= (T 1u + T 2u.) / 2 (6)

8.3 Vid beräkning av provets termofysiska parametrar och det stationära värmeflödets densitet utförs de aritmetiska medelvärdena för resultaten av fem mätningar av temperaturskillnadssensorernas signaler och värmemätarens eller eleffektens signal, utförda efter upprättandet av ett stationärt värmeflöde genom testprovet, ersätts i beräkningsformlerna.

8.4 Vid test på ett asymmetriskt instrument, provets termiska motstånd R u beräknas med formeln

(7)

var R k ta lika med 0,005m 2 × K / W, och noll för värmeisolerande material och produkter.

8.5 Effektiv värmeledningsförmåga hos provmaterialet l effu beräknas med formeln

(8)

8.6 Termiskt motstånd R u och effektiv värmeledningsförmåga l effu ett prov av bulkmaterial beräknas med formlerna:

, (9)

. (10)

8.7 Densitet för stationärt värmeflöde q u genom ett prov som testats på en enhet monterad enligt asymmetriska och symmetriska scheman, beräkna respektive med formlerna:

q u = f u e u , (11)

. (12)

8.8 När du utför ett test på en enhet med en varm säkerhetszon, i vilken värmeflödestätheten bestäms genom att mäta den elektriska kraften som tillförs värmaren i instrumentets värmeplattemätzon, värmebeständigheten, effektiv värmeledningsförmåga och densiteten för det stationära värmeflödet genom provet beräknas med formlerna:

, (13)

, (14)

Vid testning av bulkmaterial i formlerna (13) och (14) istället för R k ersätt värdet R L ..

8.9 De aritmetiska medelvärdena för värmebeständighet och effektiv värmeledningsförmåga för alla testade prover tas som testresultat.

9 Testrapport

Testrapporten ska innehålla följande information:

Materialets eller produktens namn;

Beteckning och namn på regleringsdokumentet enligt vilket materialet eller produkten tillverkades;

Tillverkande företag;

Partinummer;

Tillverkningsdatum;

Det totala antalet prov som testats;

Den typ av enhet som testet utfördes på.

Testprovens position (horisontell, vertikal).

Metoden för att göra prover av bulkmaterial med en indikation på den termiska resistansen i botten och locket på lådan där proverna testades.

Mått på varje prov;

Tjockleken på varje prov före testets början och under testet, vilket anger om testet utfördes vid ett fast tryck på provet eller med en fast provtjocklek.

Fast tryck (om det var fixat);

Genomsnittlig storlek på heterogena inklusioner i prover (om sådana finns);

Provtorkningsteknik;

Den relativa förändringen i massan av varje prov på grund av dess dag;

Fuktinnehållet i varje prov före och efter testet.

Tätheten för varje prov under testning;

Den relativa förändringen i massan av varje prov som inträffade under testet;

Temperaturen på de varma och kalla ansiktena för varje prov;

Temperaturskillnaden mellan de varma och kalla ansiktena för varje prov;

Medeltemperatur för varje prov;

Värmeflödestäthet genom varje prov efter upprättande av en stationär termisk regim;

Termiskt motstånd för varje prov;

Effektiv värmeledningsförmåga för materialet i varje prov;

Det aritmetiska medelvärdet av värmebeständigheten för alla testade prover;

Det aritmetiska medelvärdet av den effektiva värmeledningsförmågan hos alla testade prover;

Värmeflödesriktning;

Testdatum;

Datum för den sista kalibreringen av enheten (om testet utfördes på en enhet utrustad med en värmemätare);

För standardprover som används vid kalibreringen av enheten ska följande anges: typ, värmebeständighet, verifieringsdatum, verifieringsperiod, organisation som utförde verifiering;

Utvärdering av felet vid mätning av termiskt motstånd eller effektiv värmeledningsförmåga;

Ett uttalande om att ett testförfarande uppfyller kraven i denna standard helt eller delvis. Om avvikelser från kraven i denna standard under testet medgavs, bör de anges i testrapporten.

10 Fel vid bestämning av effektiv värmeledningsförmåga

och termiskt motstånd

Det relativa felet vid bestämning av effektiv värmeledningsförmåga och värmebeständighet med denna metod överstiger inte ± 3%om testet utförs i full överensstämmelse med kraven i denna standard.

BILAGA A

(nödvändig)

Krav för anordningar för bestämning av effektiv värmeledningsförmåga och värmebeständighet i en stationär termisk regim

A.1 Instrumentdiagram

För att mäta den effektiva värmeledningsförmågan och värmebeständigheten i en stationär termisk regim används följande enheter:

Monterad i ett asymmetriskt schema, utrustat med en värmemätare, som är placerad mellan testprovet och apparatens kallplatta eller mellan provet och apparatens heta platta (figur A.1);

Monterad enligt ett symmetriskt schema, utrustat med två värmemätare, varav en är belägen mellan testprovet och apparatens kallplatta, och den andra mellan provet och apparatens varmplatta (figur A.2);

En anordning där tätheten av värmeflödet som passerar genom testprovet bestäms genom att mäta den elektriska kraften som tillförs värmaren i apparatens värmeplattemätningszon (enhet med en varm säkerhetszon) (figur A.3).

1 - värmare; 2 - värmemätare; 3 - testprov; 4 - kylskåp

Figur A.1 - Diagram över en enhet med en värmemätare

1 - värmare; 2 - värmemätare; 3 - kylskåp; 4 - testprov

Figur A.2 - Diagram över en enhet med två värmemätare

1 - kylskåp; 2 - testprover; 3 - värmeplattor för mätzonen;

4 - mätzon värmare lindning; 5 - värmeplattor i säkerhetszonen;

6 - värmezon värmare lindning

Figur A. 3 - Diagram över en enhet med en varm säkerhetszon

A.2 Värmare och kylare

A.2.1 Värmarens eller kylskåpets plattor kan vara i form av en kvadrat, vars sida måste vara minst 250 mm, eller en cirkel, vars diameter måste vara minst 250 mm.

А.2.2 Värmarens och kylskåpens arbetsytor ska vara av metall. Avvikelsen från arbetsytornas planhet bör inte vara mer än 0,025% av deras maximala linjära storlek.

A.2.3 Den relativa halvklotformiga emissiviteten för värmare och kylplattors arbetsytor vid kontakt med testprovet bör vara mer än 0,8 vid de temperaturer som dessa ytor har under testet.

A.3 Värmemätare

А.3.1 Måtten på värmemätarens arbetsytor ska vara lika med måtten på värmaren och kylplattorna.

A. 3.2 Den relativa halvklotformiga emissiviteten för värmemätarens yta vid kontakt med testprovet ska vara mer än 0,8 vid de temperaturer som denna yta har under testet.

A. 3.3 Värmemätarens mätområde bör placeras i den centrala delen av dess främre kant. Dess yta bör vara minst 10% och inte mer än 40% av hela framsidan.

А.3.4 Diametern på termoelementtrådarna som används vid tillverkning av värmemätarens termoelektriska batteri bör inte vara mer än 0,2 mm.

A.4 Temperaturgivare

Antalet temperaturgivare på varje arbetsyta på värmaren eller kylplattorna och värmemätarens framsida i kontakt med testprovet ska vara lika med en heltal 10 Ö A och vara minst två. Diametern på trådarna som är lämpliga för dessa sensorer bör inte vara mer än 0,6 mm.

A.5 Elektriskt mätsystem

Det elektriska mätsystemet måste säkerställa mätning av signalen från sensorerna av skillnaden i yttemperaturer med ett fel på högst 0,5%, värmemätarens signal - med ett fel på högst 0,6%eller den elektriska strömförsörjning till värmaren i mätzonen på enhetens värmeplatta - med ett fel på högst 0, 2%.

Det totala felet vid mätning av temperaturskillnaden mellan apparatens plattor och värmemätaren i kontakt med testytans framsidor bör inte vara mer än 1%. Det totala felet är summan av fel som härrör från distorsionen av temperaturfältet nära temperatursensorerna, förändringar i egenskaperna hos dessa sensorer under påverkan av yttre förhållanden och felet som införs av det elektriska mätsystemet.

A.6 Anordning för mätning av testbitens tjocklek

Enheten ska vara utrustad med en enhet som gör att du kan mäta tjockleken på provet under dess testning med en tjocklek med ett fel på högst 0,5%.

A.7 Instrumentram

Enheten ska vara utrustad med en ram som gör det möjligt att bibehålla olika orienteringar i utrymmet på enhetsblocket som innehåller testprovet.

A.8 Anordning för fixering av testprovet

Enheten måste vara utrustad med en anordning som antingen skapar ett konstant specificerat tryck på testprovet som placeras i enheten eller håller ett konstant mellanrum mellan arbetsytorna på enhetens plattor.

Det maximala trycket som skapas av denna enhet på testprovet bör vara 2,5 kPa, minimum - 0,5 kPa, felet vid inställning av trycket - högst 1,5%.

A.9 Anordning för att minska värmeförlust i sidled eller värmevinst av testprovet

Lateral värmeförlust eller värmeförstärkning under testet bör begränsas genom att isolera testprovets sidoytor med ett lager av värmeisolerande material, vars termiska motstånd inte är mindre än provets termiska motstånd.

A. 10 Instrumentskydd

Instrumentet ska vara utrustat med ett hölje, vars lufttemperatur hålls lika med medeltemperaturen för testprovet.

BILAGA B

(nödvändig)

Kalibrering av en utrustning utrustad med en värmemätare

B.1 Allmänna krav

Kalibreringen av enheten utrustad med en värmemätare bör utföras med hjälp av tre standardprover av värmebeständighet, certifierade i enlighet med det fastställda förfarandet, gjorda av optiskt kvartsglas, organiskt glas respektive skum eller glasfiber.

Måtten på referensmaterialet måste vara lika med måtten på provet som ska testas. Vid kalibrering av enheten bör temperaturen på standardproven på framsidan vara motsvarande de temperaturer som under testet kommer att ha testprovets framsidor.

Hela intervallet värmemotståndsvärden som kan mätas på enheten bör delas in i två delområden:

den nedre gränsen för det första delområdet är det minsta värdet av termiskt motstånd som kan mätas på denna enhet; den övre gränsen är värdet av värmebeständigheten hos ett standardprov av organiskt glas och med en tjocklek som är lika med tjockleken på det prov som ska testas.

den nedre gränsen för det andra delbandet är den övre gränsen för det första delbandet; den övre gränsen är det maximala värdet av termiskt motstånd som kan mätas på denna enhet.

B.2 Kalibrering av enheten monterad enligt det asymmetriska schemat

Innan kalibreringen påbörjas bör det numeriska värdet av det termiska motståndet för provet som ska testas uppskattas med hjälp av kända referensdata och för att bestämma vilket delområde detta värde tillhör. Kalibrering av värmemätaren utförs endast i detta delområde.

Om det termiska motståndet för provet som ska testas är i det första delområdet, den kalibrerade värmemätaren

utförs med standardprover av optisk kvarts och organiskt glas. Om provets värmebeständighet tillhör det andra delområdet, utförs kalibreringen med standardprover av organiskt glas och värmeisolerande material.

Placera det första standardprovet med lägre termiskt motstånd i instrumentet. R S 1 , D T 1 av dess ytor och värmemätarens effekt e 1 enligt proceduren som beskrivs i avsnitt 7. Därefter placeras ett andra standardprov med högt termiskt motstånd i instrumentet. R S 2 , mäta temperaturskillnaden D T 2 fasetter och värmemätareffekt e 2 med samma teknik. Baserat på resultaten av dessa mätningar beräknas kalibreringskoefficienterna f 1 och f 2 värmemätare enligt formlerna:

Värmemätarens kalibreringskoefficientvärde för dig, motsvarande värdet av värmeflödet som strömmar genom testprovet efter upprättandet av ett stationärt värmeflöde, bestäms genom linjär interpolering med hjälp av formeln

... (B.3)

B.3 Kalibrering av enheten monterad enligt det symmetriska schemat

Metoden för att bestämma kalibreringskoefficienten för varje värmemätare på enheten monterad enligt ett symmetriskt schema liknar metoden för att bestämma kalibreringskoefficienten för värmemätaren som beskrivs i B.2.

B.4 Instrumentkalibreringens frekvens

Enheten måste kalibreras inom 24 timmar före testet eller efter testet.

Om ändringen i värmemätarens kalibreringskoefficient inte överstiger ± 1%, enligt resultaten av kalibreringar som utförts inom 3 månader, kan denna enhet kalibreras var 15: e dag. I detta fall kan testresultaten överföras till kunden först efter kalibreringen som följer efter testet, och om värdet på kalibreringskoefficienten bestämd från resultaten av den efterföljande kalibreringen skiljer sig från värdet på koefficienten bestämd från resultaten av föregående kalibrering med högst ± 1%.

Kalibreringskoefficienten som används vid beräkning av testprovets termofysiska parametrar bestäms som det aritmetiska medelvärdet för de två angivna värdena för denna koefficient.

Om skillnaden i kalibreringsfaktorns värde överstiger ± 1%anses resultaten av alla tester som utförts i tidsintervallet mellan dessa två graderingar ogiltiga och testerna måste upprepas.

BILAGA B

Bibliografi

ISO 7345: 1987 Värmeisolering. Fysiska mängder och definitioner

ISO 9251: 1987 Värmeisolering. Värmeöverföringslägen och materialegenskaper

ISO 8301: 1991 Värmeisolering. Bestämning av termiskt motstånd och relaterade termofysiska parametrar i en stationär termisk regim. En enhet utrustad med en värmemätare

ISO 8302: 1991 Värmeisolering. Bestämning av termiskt motstånd och relaterade termofysiska indikatorer. Enhet med en varm skyddszon

Nyckelord: värmebeständighet, effektiv värmeledningsförmåga, standardprov

Introduktion

1 användningsområde

3 Definitioner och symboler

4 Allmänt

5 Mätinstrument

6 Testförberedelse

7 Testning

8 Uttryck av testresultat

9 Testrapport

10 Fel vid bestämning av effektiv värmeledningsförmåga och värmebeständighet

Bilaga A Krav för anordningar för bestämning av effektiv värmeledningsförmåga och värmebeständighet i en stationär termisk regim

Bilaga B Kalibrering av en utrustning utrustad med en värmemätare

Bilaga B Bibliografi