Исследование некоторых свойств капиллярно-полых материалов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №12 (116) июнь-2 2016 г.

Дата публикации: 17.06.2016

Статья просмотрена: 13 раз

Библиографическое описание:

Очилов Л. И. Исследование некоторых свойств капиллярно-полых материалов // Молодой ученый. — 2016. — №12. — С. 362-364. — URL https://moluch.ru/archive/116/30949/ (дата обращения: 15.10.2018).



Как видно из изданной научной литературы, имеются несколько методов определения теплопроводимости твердых веществ. Самое современное и более информированное среди них — определение коэффициента теплопроводимости импульсивным методом. Устройства определения коэффициента теплопроводимости, изготовленные на основе импульсивного метода, своей конструкцией бывают более вместительнее по отношению к другим устройствам. Они направлены на измерение широкого диапазона порциального давления газа и температуры нагревания параметров теплотехники.

Такое устройство изготовлено в лаборатории молекулярной акустики «Отдела тепловой физики» АН РУз. Это устройство модернизировано в целях определения коэффициентов теплопроводимости приготовленных капиллярно-полых материалов в процессе адсорбции и десорбции (рисунок-2).

В научных статьях более глубоко изучено строение устройства, принцип его работы и теоретические основания метода определения коэффициента теплопроводимости.

Тонкий проводник-датчик 10, диаметром до 12–10–6м, изготовленный из высокосоотносимого сопротивляемого металла (вольфрам или платина) вступает в контакт с исследуемым капиллярно-полым материалом. Капиллярно-полый материал изготовлен в форме цилиндра. А для измерения гранулированных материалов передатчик-датчик-10 располагается вдоль оси ампулы-14. Внутренний диаметр ампулы 9–10 м3 и высотой 40–10 м3 заполняясь гранулированным материалом, устанавливается в ячейку устройства.

Исследуемый цилиндрообразный капиллярно-полый материал зажимается между двумя пружинами-15. Все они располагаются в ячейке измерения. Внутренняя стенка ячейки измерения устройства, обеспеченная источником тока, изолирована от тепла и термостатирована при помощи нихромных проводников. Для вывода паров или газов в стенке устройства открыто отверстие-11 и к ней припаяна трубка-12. Проверяемая вода, при нагревании абсорбированного капиллярно-полого материала выводится из его состава в форме пара через ячейку наружу. Температура проверяемого материала измеряется при помощи термопаров-8 хромель-капель и учитывается считанным вольтметром. Датчик R2–10 будет установлен на одно из плеч моста компенсации устройства.

На верхнюю часть моста передаётся сильный ток при помощи генератора импульсов-1 и усилителя-2 (частота импульса тока выбирается таким образом, что тепловая волна, раздаваемая вдоль проверяемого образца сквозь паузу импульсов была полностью погашена). Затем, через магазин сопротивлений R4 (Р.4831) схема моста полностью балансируется, а осциллограф 5 (СФ-83) используется в качестве нулевого индикатора. При помощи магазина сопротивления R4 и осциллографа-5 сопротивляемое изменение датчика оценивается в моментах времени и .

Четырехугольный импульс (сигнал) перед передачей осциллографу усиливается посредством дифференциального усилителя-4.

Следующий пример служит для измерения коэффициента проводимости теплоты проверяемого материала:

(1)

где передатчик — амплитуда импульса усиления, установленного в датчике; передатчик — температурный коэффициент материала датчика; передатчик — длина датчика; от до изменение сопротивления во временной момент, устанавливается из магазина сопротивления в схеме моста.

Проведенные расчеты позволяют установить коэффициент проводимости молекулярной теплоты капиллярно-полых материалов изготовленных авторами при помощи данного метода.

Во многих случаях коэффициент проводимости теплоты твердых материалов определялся при помощи методов, предложенных авторами научных работ.

Рис. 2. Блок-схема измерения коэффициента проводимости теплоты:1-генератор сигнала; 2-усилитель; 3-мостовая электросхема; 4-дифференциальный усилитель; 5-осциллограф; 6-блок термостатирования; 7-считанный датчик; 8-термопары; 9-контакт проводников; 10-проводник-датчик; 11-отверстие для вывода пара; 12- трубка; 13-проверяемый образец;14-ампула для исследования гранулированных образцов;15-пружина-зажим.

(2)

Здесь,

и-оборудование для измерения диаметра цилиндровых труб; ва — температура стенок трубы (внутренней и внешней); ва- коэффициент проводимости теплоты стенок материалов; - длина цилиндровой трубы.

На основе опытов определив, температуру стенок генератора-трубы, количество теплоты данной и потерянной устройством, был установлен коэффициент проводимости теплоты проверяемого материала. На основе результатов исследований было определено, что степень точности такого метода в 2–3 раза ниже используемого нами импульсного метода.

Сверочно-тепловые вместимости проверяемых капиллярно-полых материалов были установлены на основе указанных методов и рассчитаны на основе следующего примера:

(3)

Здесь, , - капиллярно-полый материал и масса воды в его составе; , - капиллярно-полый материал и тепловместимость воды в его составе.

Для определения механической твердости готового капиллярно-полого материала образцы испытываются на машине марки Р-10. Эта машина предназначена для проведения испытаний растяжимости металлов и твердостей по ГОСТ 7855–74, ГОСТ 1497–73, ГОСТ 12004–66 под давлением 100кН.

В дополнительных случаях при помощи этого оборудования можно узнать сжатие, искривление и поворачивание образцов по ГОСт 14019–68.

Состав машины: эта машина состоит из пульта управления и установщика загрузочной структуры. Загрузочная структура предназначена для спуска и деформации испытуемого образца.

Пульт управления служит для управления процессом загрузки образца, а также контролирует нормативы образца.

Пульт управления машины включает в себя насосное устройство: измеритель силы и систему управления; аппарат диаграммы; аппарат учёта диаграммы деформации нагрузки.

Машинное устройство и пульт управления прикреплены в фундаменте друг к другу посредством труб.

В этой машине были определены механическая твердость созданного капиллярно-полого материала и взяты следующие результаты:

– для ганча-2,5*106 Н/м2;

– 10 % смесь золы к глине– 1,1*106 Н/м2;

– 20 % смесь золы к глине — 0,8*106;

– 30 % смесь золы к глине — 0,6*106 Н/м2;

– 40 % смесь золы к глине — 0,55*106 Н/м2;

– 50 % смесь золы к глине — 0,5*106 Н/м2;

Результаты исследований показали, что (2.1.1), (2.1.2), (2.1.3) согласно примеру коэффициенты проводимости тепла приблизительно равняются ; сверочные вместимости тепла приблизительно равняются 0,87–0,3.

По результатам исследований направленных на скорость абсорбации воды и механической твёрдости капиллярно-полые материалы (фитили) были выбраны из 20 % смеси ганча к золе и приготовлены к исследованию.

Желательно выбирать капиллярно-полые материалы (фитили) по их размеру и формам, а также по тому в каких устройствах они используются.

Литература:

  1. Лутпуллаев С. И., «Захидов Р. А. и др. Возобновляемые источники энергии: проблемы и перспективы».
  2. Очилов Б. М., Шадыев О. Х., Жураев Т. Д. «Солнечные опреснители и холодильники». Ташкент: Фан. 1976. с.15.
  3. Байрамов Р. Саиткурбанов. «Опреснение воды с помощью солнечной энергии». Ашхабад. «Ылим»,1977й.
  4. Боломер Дж. В., Коллинс Р. А.,Эйбилинг Д. А. «Полевые испытания солнечных опреснителей морской воды».В.кн.:Опреснение соленых вод. М., 1963.
Основные термины (генерируются автоматически): смесь золы, капиллярно-полый материал, коэффициент теплопроводимости, механическая твердость, пульт управления, проверяемый материал, загрузочная структура, коэффициент проводимости теплоты, импульсивный метод, схема моста.


Похожие статьи

Расчёт температурного и влажностного режима внутри...

Перенос теплоты от воздуха к поверхности и наоборот определяется закономерностями конвективного

– теплотехнические характеристики материалов слоев не зависят от влажности и

Теплофизические коэффициенты, входящие в уравнения 2–7, определялись как...

Методика определения энерготехнологических параметров...

Твердость почвы зависит от ее гранулометрического состава, структуры, увлажненности

На диапазон изменения потребной мощности почвообрабатывающих машин существенно влияют характеристика фона, физико-механические свойства почвы, коэффициент сцепления...

Применение режущих инструментов из синтетических... | «Молодой

Рис.2. Структура кристаллической решетки кубического нитрида бора.

При твёрдости обрабатываемого материала более 55 HRС пластины из CBN становятся единственно возможным решением, способным заменить традиционно используемые методы шлифования.

Определение теплопроводности слоев новой конструкции...

Определение теплопроводности торкрет–бетона производилось методом стационарного теплового потока.

Это обусловлено, прежде всего, неоднородностью структуры материала

Таблица 1. Определение коэффициента теплопроводности слоев новой конструкции.

Расчет рабочих характеристик контурных тепловых труб

Значения коэффициента трения и коэффициента , учитывающего эффект сжимаемости пара, взяты из справочной таблицы.

Для оценки термической проводимости капиллярной структуры удобно пользоваться

Материалы международной школы-семинара, Минск, 1990.

Математическое и программное обеспечение процессов...

Материал размножителя (бридера) должен обеспечить съем энергии

Связь между коэффициентами диффузии D1 и D2 осуществляется по закону Аррениуса

Структура, состав и свойства облученной в реакторе ВВР-К литиевой керамики Li2TiO3 +5 % мол.

Идентификация и оптимизация физико-механических...

А именно, четвертогопорядка с постоянными коэффициентами и с действительными корнями характеристического полинома. Опираясь на результаты многолетних исследований по синтезу материалов специального назначения [1…5]...

Композитные материалы на основе углеродных волокон

Коэффициент трения углепластиков колеблется от 0,1 до 0,17 в зависимости от условий

Существуют следующие основные методы изготовления изделий из углеткани

Проблемы, возникающие при изучении структуры и свойств поверхности углеродных материалов.

Расчёт температурного и влажностного режима внутри...

Перенос теплоты от воздуха к поверхности и наоборот определяется закономерностями конвективного

– теплотехнические характеристики материалов слоев не зависят от влажности и

Теплофизические коэффициенты, входящие в уравнения 2–7, определялись как...

Методика определения энерготехнологических параметров...

Твердость почвы зависит от ее гранулометрического состава, структуры, увлажненности

На диапазон изменения потребной мощности почвообрабатывающих машин существенно влияют характеристика фона, физико-механические свойства почвы, коэффициент сцепления...

Применение режущих инструментов из синтетических... | «Молодой

Рис.2. Структура кристаллической решетки кубического нитрида бора.

При твёрдости обрабатываемого материала более 55 HRС пластины из CBN становятся единственно возможным решением, способным заменить традиционно используемые методы шлифования.

Определение теплопроводности слоев новой конструкции...

Определение теплопроводности торкрет–бетона производилось методом стационарного теплового потока.

Это обусловлено, прежде всего, неоднородностью структуры материала

Таблица 1. Определение коэффициента теплопроводности слоев новой конструкции.

Расчет рабочих характеристик контурных тепловых труб

Значения коэффициента трения и коэффициента , учитывающего эффект сжимаемости пара, взяты из справочной таблицы.

Для оценки термической проводимости капиллярной структуры удобно пользоваться

Материалы международной школы-семинара, Минск, 1990.

Математическое и программное обеспечение процессов...

Материал размножителя (бридера) должен обеспечить съем энергии

Связь между коэффициентами диффузии D1 и D2 осуществляется по закону Аррениуса

Структура, состав и свойства облученной в реакторе ВВР-К литиевой керамики Li2TiO3 +5 % мол.

Идентификация и оптимизация физико-механических...

А именно, четвертогопорядка с постоянными коэффициентами и с действительными корнями характеристического полинома. Опираясь на результаты многолетних исследований по синтезу материалов специального назначения [1…5]...

Композитные материалы на основе углеродных волокон

Коэффициент трения углепластиков колеблется от 0,1 до 0,17 в зависимости от условий

Существуют следующие основные методы изготовления изделий из углеткани

Проблемы, возникающие при изучении структуры и свойств поверхности углеродных материалов.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Расчёт температурного и влажностного режима внутри...

Перенос теплоты от воздуха к поверхности и наоборот определяется закономерностями конвективного

– теплотехнические характеристики материалов слоев не зависят от влажности и

Теплофизические коэффициенты, входящие в уравнения 2–7, определялись как...

Методика определения энерготехнологических параметров...

Твердость почвы зависит от ее гранулометрического состава, структуры, увлажненности

На диапазон изменения потребной мощности почвообрабатывающих машин существенно влияют характеристика фона, физико-механические свойства почвы, коэффициент сцепления...

Применение режущих инструментов из синтетических... | «Молодой

Рис.2. Структура кристаллической решетки кубического нитрида бора.

При твёрдости обрабатываемого материала более 55 HRС пластины из CBN становятся единственно возможным решением, способным заменить традиционно используемые методы шлифования.

Определение теплопроводности слоев новой конструкции...

Определение теплопроводности торкрет–бетона производилось методом стационарного теплового потока.

Это обусловлено, прежде всего, неоднородностью структуры материала

Таблица 1. Определение коэффициента теплопроводности слоев новой конструкции.

Расчет рабочих характеристик контурных тепловых труб

Значения коэффициента трения и коэффициента , учитывающего эффект сжимаемости пара, взяты из справочной таблицы.

Для оценки термической проводимости капиллярной структуры удобно пользоваться

Материалы международной школы-семинара, Минск, 1990.

Математическое и программное обеспечение процессов...

Материал размножителя (бридера) должен обеспечить съем энергии

Связь между коэффициентами диффузии D1 и D2 осуществляется по закону Аррениуса

Структура, состав и свойства облученной в реакторе ВВР-К литиевой керамики Li2TiO3 +5 % мол.

Идентификация и оптимизация физико-механических...

А именно, четвертогопорядка с постоянными коэффициентами и с действительными корнями характеристического полинома. Опираясь на результаты многолетних исследований по синтезу материалов специального назначения [1…5]...

Композитные материалы на основе углеродных волокон

Коэффициент трения углепластиков колеблется от 0,1 до 0,17 в зависимости от условий

Существуют следующие основные методы изготовления изделий из углеткани

Проблемы, возникающие при изучении структуры и свойств поверхности углеродных материалов.

Расчёт температурного и влажностного режима внутри...

Перенос теплоты от воздуха к поверхности и наоборот определяется закономерностями конвективного

– теплотехнические характеристики материалов слоев не зависят от влажности и

Теплофизические коэффициенты, входящие в уравнения 2–7, определялись как...

Методика определения энерготехнологических параметров...

Твердость почвы зависит от ее гранулометрического состава, структуры, увлажненности

На диапазон изменения потребной мощности почвообрабатывающих машин существенно влияют характеристика фона, физико-механические свойства почвы, коэффициент сцепления...

Применение режущих инструментов из синтетических... | «Молодой

Рис.2. Структура кристаллической решетки кубического нитрида бора.

При твёрдости обрабатываемого материала более 55 HRС пластины из CBN становятся единственно возможным решением, способным заменить традиционно используемые методы шлифования.

Определение теплопроводности слоев новой конструкции...

Определение теплопроводности торкрет–бетона производилось методом стационарного теплового потока.

Это обусловлено, прежде всего, неоднородностью структуры материала

Таблица 1. Определение коэффициента теплопроводности слоев новой конструкции.

Расчет рабочих характеристик контурных тепловых труб

Значения коэффициента трения и коэффициента , учитывающего эффект сжимаемости пара, взяты из справочной таблицы.

Для оценки термической проводимости капиллярной структуры удобно пользоваться

Материалы международной школы-семинара, Минск, 1990.

Математическое и программное обеспечение процессов...

Материал размножителя (бридера) должен обеспечить съем энергии

Связь между коэффициентами диффузии D1 и D2 осуществляется по закону Аррениуса

Структура, состав и свойства облученной в реакторе ВВР-К литиевой керамики Li2TiO3 +5 % мол.

Идентификация и оптимизация физико-механических...

А именно, четвертогопорядка с постоянными коэффициентами и с действительными корнями характеристического полинома. Опираясь на результаты многолетних исследований по синтезу материалов специального назначения [1…5]...

Композитные материалы на основе углеродных волокон

Коэффициент трения углепластиков колеблется от 0,1 до 0,17 в зависимости от условий

Существуют следующие основные методы изготовления изделий из углеткани

Проблемы, возникающие при изучении структуры и свойств поверхности углеродных материалов.

Задать вопрос