ВВЕДЕНИЕ 7
1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 9
1.1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕПЛООБМЕНА ИЗЛУЧЕНИЯ 9
1.2 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ .. 12
2. НЕСТАЦИОНАРНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ИЗЛУЧЕНИЯ
ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ 24
3. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
КОЭФФИЦИЕНТА ИЗЛУЧЕНИЯ 31
3.1 СХЕМА УСТАНОВКИ 31
3.2 АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОПАРЫ 40
3.2.1 ТЕРМОПАРНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ 40
3.2.2 ТИПЫ ТЕРМОПАР 44
3.2.3 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИНЕРЦИОННОСТИ ТЕРМОПАРЫ 47
3.2.4 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА 58
3.2.5 МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ 60
3.2.6 ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТЕЙ 62
3.2.7 РЕЗУЛЬТАТЫ 64
3.2.8 ТЕРМОПАРА ВР - 5/20 С ДИАМЕТРОМ ЭЛЕКТРОДОВ 0,35 ММ И ДИАМЕТРОМ СПАЯ 0,8
ММ 64
3.2.9 ТЕРМОПАРА ВР - 5/20 С ДИАМЕТРОМ ЭЛЕКТРОДОВ 0,5 ММ И ДИАМЕТРОМ СПАЯ 1,2
ММ 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 71
В дипломной работе проведен анализ нестационарного метода измерения коэффициента излучения основанный на измерении температуры образца в процессе его охлаждения.
Задача расширения базы данных по интегральным коэффициентам излучения в области высоких температур, близких к температуре термодеструкции, актуальна в связи с применением теплозащитных и конструкционных материалов в системах тепловой защиты, в проточных трактах энергоустановок, а также при разработке новых материалов, обладающих заранее заданными свойствами.
Наибольшее распространение в практике лабораторных исследований получили радиационный, калориметрический и нестационарные методы. Обзор и анализ этих методов приведен в 1 главе.
Из анализа литературы показано, что стандартный нестационарный метод не позволяет измерять интегральный коэффициент излучения реальных тел, выполненных из теплозащитных и конструкционных материалов с низкой теплопроводностью, поскольку основан на допущении о постоянной температуре в объеме образца, что справедливо только для образцов небольших размеров.
В НИИ ПММ был разработан модифицированный нестационарный метод определения интегрального коэффициента излучения поверхности теплозащитных материалов, который позволяет повысить точность измерений за счет учета неравномерного температурного поля в образце теплозащитного материала.
Целью выпускной работы является анализ метода и разработка установки для его реализации.
Выпускная работа состоит из 3 глав. В 1 главе приведен обзор методов. Во 2 главе рассмотрен нестационарный метод измерения коэффициента излучения теплозащитных материалов и анализ метода измерения интегрального коэффициента излучения. В 3 главе описана разработка схемы экспериментальной установки для измерения коэффициента излучения и проведен анализ динамических характеристик термопар.
Таким образом, проведен обзор методов измерения интегрального коэффициента излучения, рассмотрен нестационарный метод измерения коэффициента излучения теплозащитных материалов и анализ метода измерения интегрального коэффициента излучения, описана разработка схемы экспериментальной установки для измерения коэффициента излучения и проведен анализ динамических характеристик термопар.
1. Юдаев Б. Н. Техническая термодинамика. Теплопередача / Б. Н. Юдаев. - М.: Выс. Школа, 1988. - 479 с.
2. Кошкин Н. И. Справочник по элементарной физике / Н. И. Кошкин, М. Г. Ширкевич. - М.: Наука, 1980. - 208 с.
3. Шейндлина А. Е. Справочник по излучательным свойствам твердых материалов / А. Е. Шейндлина. - М.: Энергия, 1974. - 472 с.
4. Блох А. Г. Телообмен излучением: Справочник / А. Г. Блох, Ю. А. Журавлев, Л. Н. Рыжков. - М.: Энергоатимиздат, 1991. - 432 с.
5. Жоров Г. А. Установка для определения степени черноты полного нормального излучения материалов одновременно на шести образцах / Г. А. Жоров // Заводская лаборатория. - 1963. - Т. 29, № 4. - С. 490 - 494.
6. Исаченко В. П. Теплопередача / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. - М.: Энергоиздат, 1981. - 416 с.
7. Пелецкий В. Э. Экспериментальное исследование интегральной полусферической степени черноты молибдена в области высоких температур / В. Э. Пелецкий, В. П. Дружинин // ТВТ. - 1969. - Т. 7, №1. - С. 65 - 70.
8. Пелецкий В. Э. Степень черноты, тепло - и электропроводность переплавленного циркония в области высоких температур / В. Э. Пелецкий, В. П. Дружинин, Я. Г. Соболь // ТВТ. - 1970. - Т. 8, №4. - С. 774 - 779.
9. Агабабов С. Г. Метод измерения коэффициента черноты твердых тел в интервале температур 100 - 500 °C / С. Г. Агабабов // Теплотехника. - 1962, № 3. - С. 71 - 72.
10. Свет Д. Я. Объективные методы высокотемпературной пирометрии при непрерывном спектре излучения / Д. Я. Свет. - М.: Наука, 1968. - 236 с.
11. Bulter C. P. Measurement of Thermal Radiation Properties of Solids / C. P. Bulter, R. J. Jenkins / Ed. J. C. Richmond. - Wash. D. C. NASA SP - 31, 1963. - P. 127.
12. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена / В.А. Осипова. - М.: Энергия, 1979. - 318 с.
13. Исаев С. И. Теория тепломассообмена / С. И. Исаев, И. А. Кожинов, В. И. Кофанов. - М.: Высш. Школа, 1979. - 495 с.
14. Лыков А. В. Тепломассообмен: Справочник / А. В. Лыков - М.: Энергия, 1978. - 480 с.
15. Архипов В. А. Модификация нестационарного метода измерения интегрального коэффициента теплового излучения / В. А. Архипов, В. Д. Г ольдин, И. К. Жарова. - Новосибирск: Изд -во Института теплофизики СО РАН, 2011. С. 263 - 264... 27