Για τη μελέτη της θερμικής αγωγιμότητας μιας ουσίας, χρησιμοποιούνται δύο ομάδες μεθόδων: ακίνητη και μη σταθερή.
Η θεωρία των στατικών μεθόδων είναι απλούστερη και πιο ολοκληρωμένη. Αλλά οι μη σταθερές μέθοδοι, κατ 'αρχήν, εκτός από τον συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας, επιτρέπουν τη λήψη πληροφοριών σχετικά με τη θερμική διαχυτικότητα και τη θερμική ικανότητα. Επομένως, σε πρόσφατους χρόνουςΔίνεται μεγάλη προσοχή στην ανάπτυξη μη στατικών μεθόδων για τον προσδιορισμό των θερμοφυσικών ιδιοτήτων των ουσιών.
Εδώ, εξετάζονται ορισμένες σταθερές μέθοδοι για τον προσδιορισμό της θερμικής αγωγιμότητας των ουσιών.
ένα) Μέθοδος επίπεδης στρώσης.Με μια μονοδιάστατη ροή θερμότητας μέσω ενός επίπεδου στρώματος, ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας καθορίζεται από τον τύπο
όπου ρε-πάχος, Τ 1 και Τ 2 - θερμοκρασίες της "καυτής" και "κρύας" επιφάνειας του δείγματος.
Για τη μελέτη της θερμικής αγωγιμότητας με αυτή τη μέθοδο, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια ροή θερμότητας κοντά στη μονοδιάστατη.
Συνήθως οι θερμοκρασίες μετρώνται όχι στην επιφάνεια του δείγματος, αλλά σε κάποια απόσταση από αυτές (βλ. Εικ. 2.), επομένως, είναι απαραίτητο να εισαχθούν διορθώσεις στη μετρούμενη διαφορά θερμοκρασίας για τη διαφορά θερμοκρασίας στο στρώμα του θερμαντήρα και ψυχρότερο, για να ελαχιστοποιηθεί η θερμική αντίσταση των επαφών.
Κατά τη μελέτη υγρών, για την εξάλειψη του φαινομένου της συναγωγής, η διαβάθμιση θερμοκρασίας πρέπει να κατευθύνεται κατά μήκος του βαρυτικού πεδίου (κάτω).
Ρύζι. 2. Σχέδιο μεθόδων επίπεδης στρώσης για τη μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας.
1 – δείγμα δοκιμής. 2 - θερμαντήρας? 3 - ψυγείο? 4, 5 - μονωτικοί δακτύλιοι. 6 – θερμαντήρες ασφαλείας. 7 - θερμοστοιχεία. 8, 9 - διαφορικά θερμοστοιχεία.
β) Η μέθοδος του Jaeger.Η μέθοδος βασίζεται στην επίλυση μιας μονοδιάστατης εξίσωσης αγωγιμότητας θερμότητας που περιγράφει τη διάδοση της θερμότητας κατά μήκος μιας ράβδου που θερμαίνεται από ηλεκτρικό ρεύμα. Η δυσκολία χρήσης αυτής της μεθόδου έγκειται στην αδυναμία δημιουργίας αυστηρών αδιαβατικών συνθηκών στην εξωτερική επιφάνεια του δείγματος, γεγονός που παραβιάζει τη μονοδιάσταση της ροής θερμότητας.
Ο τύπος υπολογισμού μοιάζει με:
(14)
όπου μικρό- ηλεκτρική αγωγιμότητα του δείγματος δοκιμής, Uείναι η πτώση τάσης μεταξύ των ακραίων σημείων στα άκρα της ράβδου, DTείναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του μέσου της ράβδου και του σημείου στο άκρο της ράβδου.
Ρύζι. 3. Σχήμα της μεθόδου Jaeger.
1 - ηλεκτρικός φούρνος. 2 - δείγμα; 3 - κορμούς για τη στερέωση του δείγματος. T 1 ¸ T 6 - σημεία τερματισμού θερμοστοιχείου.
Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται στη μελέτη ηλεκτρικά αγώγιμων υλικών.
σε) Μέθοδος κυλινδρικής στρώσης.Το υγρό που ερευνήθηκε (το χύμα υλικό γεμίζει ένα κυλινδρικό στρώμα που σχηματίζεται από δύο ομοαξονικούς κυλίνδρους. Ένας από τους κυλίνδρους, πιο συχνά εσωτερικός, είναι ένας θερμαντήρας (Εικ. 4).
Εικ. 4. Σχέδιο της μεθόδου κυλινδρικής στρώσης
1 - εσωτερικός κύλινδρος. 2 - κύριος θερμαντήρας. 3 - στρώμα της υπό δοκιμή ουσίας. 4 - εξωτερικός κύλινδρος. 5 - θερμοστοιχεία. 6 - κύλινδροι ασφαλείας. 7 - πρόσθετοι θερμαντήρες. 8 - σώμα.
Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα τη στατική διαδικασία αγωγιμότητας θερμότητας σε ένα κυλινδρικό τοίχωμα, η θερμοκρασία των εξωτερικών και εσωτερικών επιφανειών του οποίου διατηρείται σταθερή και ίση με T 1 και T 2 (στην περίπτωσή μας, αυτό είναι το στρώμα της ουσίας υπό μελέτη 5). Ας προσδιορίσουμε τη ροή θερμότητας μέσω του τοίχου υπό την προϋπόθεση ότι η εσωτερική διάμετρος του κυλινδρικού τοιχώματος είναι d 1 = 2r 1, και η εξωτερική διάμετρος είναι d 2 = 2r 2 , l = const, και η θερμότητα διαδίδεται μόνο στην ακτινική κατεύθυνση .
Για να λύσουμε το πρόβλημα, χρησιμοποιούμε την εξίσωση (12). Σε κυλινδρικές συντεταγμένες, όταν 
; Η εξίσωση (12), σύμφωνα με το (10), παίρνει το vit:
. (15)
Ας εισάγουμε τη σημειογραφία dT/Δρ= 0, παίρνουμε
Μετά την ενσωμάτωση και την ενίσχυση αυτής της έκφρασης, περνώντας στις αρχικές μεταβλητές, έχουμε:
. (16)
Όπως φαίνεται από αυτή την εξίσωση, η εξάρτηση T=f(r) είναι λογαριθμική.
Οι σταθερές ολοκλήρωσης C 1 και C 2 μπορούν να προσδιοριστούν αντικαθιστώντας τις οριακές συνθήκες σε αυτήν την εξίσωση:
στο r \u003d r 1 T \u003d T 1και T 1 \u003d C 1 ln r1+C2,
στο r=r2 T=T2και T 2 \u003d C 1 ln r2+C2.
Η λύση αυτών των εξισώσεων ως προς ΑΠΟ 1 και Από 2δίνει:
; 
Αντικατάσταση αυτών των εκφράσεων για Από 1και Από 2στην εξίσωση (1β), παίρνουμε
(17)
ροή θερμότητας μέσω της περιοχής μιας κυλινδρικής επιφάνειας ακτίνας rκαι το μήκος καθορίζεται χρησιμοποιώντας τον νόμο Fourier (5)
.
Μετά την αντικατάσταση, παίρνουμε
. (18)
Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας l σε γνωστές τιμές Q, Τ 1 , Τ 2 , ρε 1 , ρε 2 , υπολογίζεται με τον τύπο
. (19)
Για την καταστολή της μεταφοράς (στην περίπτωση ενός υγρού), το κυλινδρικό στρώμα πρέπει να έχει μικρό πάχος, συνήθως κλάσματα του χιλιοστού.
Η μείωση των τελικών απωλειών στη μέθοδο της κυλινδρικής στρώσης επιτυγχάνεται με την αύξηση της αναλογίας / ρεκαι θερμαντήρες ασφαλείας.
ΣΟΛ) μέθοδος ζεστού σύρματος.Σε αυτή τη μέθοδο, η σχέση / ρεαυξάνεται με τη μείωση ρε. Ο εσωτερικός κύλινδρος αντικαθίσταται από ένα λεπτό σύρμα, το οποίο ήταν ταυτόχρονα θερμαντήρας και θερμόμετρο αντίστασης (Εικ. 5). Ως αποτέλεσμα της σχετικής απλότητας του σχεδιασμού και της λεπτομερούς ανάπτυξης της θεωρίας, η μέθοδος του θερμαινόμενου σύρματος έχει γίνει μια από τις πιο προηγμένες και ακριβείς. Στην πρακτική των πειραματικών μελετών της θερμικής αγωγιμότητας υγρών και αερίων, κατέχει ηγετική θέση.
Ρύζι. 5. Σχέδιο της κυψέλης μέτρησης κατασκευασμένο σύμφωνα με τη μέθοδο θερμαινόμενου σύρματος. 1 - καλώδιο μέτρησης, 2 - σωλήνας, 3 - δοκιμαστική ουσία, 4 - καλώδια ρεύματος, 5 - έξοδοι δυναμικού, 6 - εξωτερικό θερμόμετρο.
Υπό την προϋπόθεση ότι ολόκληρη η ροή θερμότητας από το τμήμα ΑΒ διαδίδεται ακτινικά και η διαφορά θερμοκρασίας T 1 - T 2 δεν είναι μεγάλη, έτσι ώστε l = const μπορεί να θεωρηθεί εντός αυτών των ορίων, η θερμική αγωγιμότητα της ουσίας προσδιορίζεται από τον τύπο
, (20)
όπου QΑΒ = T×U AB είναι η ισχύς που καταναλώνεται στο καλώδιο.
μι) μέθοδος μπάλας.Βρίσκει εφαρμογή στην πρακτική της μελέτης της θερμικής αγωγιμότητας υγρών και χύδην υλικών. Στην υπό μελέτη ουσία δίνεται το σχήμα ενός σφαιρικού στρώματος, το οποίο καθιστά δυνατό, κατ' αρχήν, τον αποκλεισμό των ανεξέλεγκτων απωλειών θερμότητας. Τεχνικά, αυτή η μέθοδος είναι αρκετά περίπλοκη.
Όποια και αν είναι η κλίμακα κατασκευής, το πρώτο βήμα είναι η ανάπτυξη ενός έργου. Τα σχέδια αντικατοπτρίζουν όχι μόνο τη γεωμετρία της δομής, αλλά και τον υπολογισμό των κύριων θερμικών χαρακτηριστικών. Για να γίνει αυτό, πρέπει να γνωρίζετε τη θερμική αγωγιμότητα οικοδομικά υλικά. Βασικός στόχος της κατασκευής είναι η κατασκευή ανθεκτικών κατασκευών, ανθεκτικών κατασκευών στις οποίες είναι άνετο χωρίς υπερβολικό κόστος θέρμανσης. Από αυτή την άποψη, είναι εξαιρετικά σημαντικό να γνωρίζουμε τους συντελεστές θερμικής αγωγιμότητας των υλικών.
Το τούβλο έχει την καλύτερη θερμική αγωγιμότητα
Χαρακτηριστικά του δείκτη
Ο όρος θερμική αγωγιμότητα αναφέρεται στη μεταφορά θερμικής ενέργειας από θερμότερα αντικείμενα σε ψυχρότερα. Η ανταλλαγή συνεχίζεται μέχρι να επιτευχθεί ισορροπία θερμοκρασίας.
Η μεταφορά θερμότητας καθορίζεται από το χρονικό διάστημα κατά το οποίο η θερμοκρασία στις εγκαταστάσεις είναι σύμφωνη με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Όσο μικρότερο είναι αυτό το διάστημα, τόσο μεγαλύτερη είναι η θερμική αγωγιμότητα του δομικού υλικού.
Για τον χαρακτηρισμό της αγωγιμότητας της θερμότητας, χρησιμοποιείται η έννοια του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας, ο οποίος δείχνει πόση θερμότητα διέρχεται από μια τέτοια επιφάνεια σε τόσο χρόνο. Όσο μεγαλύτερος είναι αυτός ο αριθμός, τόσο μεγαλύτερη είναι η μεταφορά θερμότητας και το κτίριο ψύχεται πολύ πιο γρήγορα. Έτσι, κατά την ανέγερση κατασκευών, συνιστάται η χρήση δομικών υλικών με ελάχιστη θερμική αγωγιμότητα.
Σε αυτό το βίντεο θα μάθετε για τη θερμική αγωγιμότητα των δομικών υλικών:
Πώς να προσδιορίσετε την απώλεια θερμότητας
Τα κύρια στοιχεία του κτιρίου μέσω των οποίων διαφεύγει η θερμότητα:
- πόρτες (5-20%)?
- φύλο (10-20%);
- στέγη (15-25%);
- τοίχοι (15-35%);
- παράθυρα (5-15%).
Το επίπεδο απώλειας θερμότητας προσδιορίζεται με χρήση θερμικής απεικόνισης. Το κόκκινο δείχνει τις πιο δύσκολες περιοχές, το κίτρινο και το πράσινο υποδηλώνουν λιγότερες απώλειες θερμότητας. Οι ζώνες με τις λιγότερες απώλειες επισημαίνονται με μπλε χρώμα. Η τιμή της θερμικής αγωγιμότητας προσδιορίζεται στο εργαστήριο και το υλικό εκδίδεται πιστοποιητικό ποιότητας.
Η τιμή της θερμικής αγωγιμότητας εξαρτάται από τις ακόλουθες παραμέτρους:
- Αραιότητα της ύλης. Οι πόροι δείχνουν την ετερογένεια της δομής. Όταν η θερμότητα περνά μέσα από αυτά, η ψύξη θα είναι ελάχιστη.
- Υγρασία. Ένα υψηλό επίπεδο υγρασίας προκαλεί τη μετατόπιση του ξηρού αέρα από σταγονίδια υγρού από τους πόρους, λόγω του οποίου η τιμή αυξάνεται πολλές φορές.
- Πυκνότητα. Η υψηλότερη πυκνότητα προάγει την πιο ενεργή αλληλεπίδραση των σωματιδίων. Ως αποτέλεσμα, η μεταφορά θερμότητας και η εξισορρόπηση θερμοκρασίας προχωρούν πιο γρήγορα.
Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας
Στο σπίτι, η απώλεια θερμότητας είναι αναπόφευκτη και συμβαίνουν όταν η θερμοκρασία έξω από το παράθυρο είναι χαμηλότερη από ό,τι στα δωμάτια. Η ένταση είναι μεταβλητή και εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, οι κυριότεροι από τους οποίους είναι οι εξής:
- Επιφάνεια που εμπλέκεται στη μεταφορά θερμότητας.
- Δείκτης θερμικής αγωγιμότητας οικοδομικών υλικών και δομικών στοιχείων.
- διαφορά θερμοκρασίας.
Το ελληνικό γράμμα λ χρησιμοποιείται για να δηλώσει τη θερμική αγωγιμότητα των δομικών υλικών. Η μονάδα μέτρησης είναι W/(m×°C). Ο υπολογισμός γίνεται για 1 m² τοίχου πάχους μέτρου. Εδώ θεωρείται διαφορά θερμοκρασίας 1°C.
Μελέτη περίπτωσης
Συμβατικά, τα υλικά χωρίζονται σε θερμομονωτικά και δομικά. Τα τελευταία έχουν την υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα· από αυτά κατασκευάζονται τοίχοι, οροφές και άλλοι φράχτες. Σύμφωνα με τον πίνακα υλικών, κατά την κατασκευή τοίχων από οπλισμένο σκυρόδεμα για να εξασφαλιστεί χαμηλή ανταλλαγή θερμότητας με περιβάλλοντο πάχος τους πρέπει να είναι περίπου 6 μ. Στη συνέχεια όμως το κτίριο θα είναι ογκώδες και ακριβό.
Σε περίπτωση λανθασμένου υπολογισμού της θερμικής αγωγιμότητας κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, οι κάτοικοι του μελλοντικού σπιτιού θα αρκούνται μόνο στο 10% της θερμότητας από πηγές ενέργειας. Ως εκ τούτου, τα σπίτια από τυπικά οικοδομικά υλικά συνιστάται να μονώνονται επιπλέον.
Κατά την εκτέλεση της σωστής στεγανοποίησης της μόνωσης, η υψηλή υγρασία δεν επηρεάζει την ποιότητα της θερμομόνωσης και η αντίσταση του κτιρίου στη μεταφορά θερμότητας θα γίνει πολύ μεγαλύτερη.
Πλέον καλύτερη επιλογή- χρησιμοποιήστε θερμάστρα
Η πιο κοινή επιλογή είναι ο συνδυασμός μιας δομής στήριξης από υλικά υψηλής αντοχής με πρόσθετη θερμομόνωση. Για παράδειγμα:
- Σπίτι με πλαίσιο. Μεταξύ των στύλων τοποθετείται μόνωση. Μερικές φορές, με μια ελαφρά μείωση της μεταφοράς θερμότητας, απαιτείται πρόσθετη μόνωση έξω από το κύριο πλαίσιο.
- Κατασκευή τυποποιημένων υλικών. Όταν οι τοίχοι είναι τούβλο ή μπλοκ, η μόνωση γίνεται από το εξωτερικό.
Οικοδομικά υλικά για εξωτερικούς τοίχους
Τα τείχη σήμερα χτίζονται από διαφορετικά υλικά, ωστόσο, τα πιο δημοφιλή είναι: ξύλο, τούβλο και δομικά στοιχεία. Η κύρια διαφορά είναι η πυκνότητα και η θερμική αγωγιμότητα των δομικών υλικών. Συγκριτική ανάλυσησας επιτρέπει να βρείτε τον χρυσό μέσο όρο στην αναλογία μεταξύ αυτών των παραμέτρων. Όσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η φέρουσα ικανότητα του υλικού και επομένως ολόκληρη η δομή. Αλλά η θερμική αντίσταση γίνεται μικρότερη, δηλαδή αυξάνεται το κόστος ενέργειας. Συνήθως σε χαμηλότερη πυκνότητα υπάρχει πορώδες.
Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας και η πυκνότητά του.
Μόνωση τοίχου
Οι θερμαντήρες χρησιμοποιούνται όταν δεν υπάρχει αρκετή θερμική αντίσταση των εξωτερικών τοίχων. Συνήθως, για να δημιουργηθεί ένα άνετο μικροκλίμα στις εγκαταστάσεις, αρκεί ένα πάχος 5-10 cm.
Η τιμή του συντελεστή λ δίνεται στον παρακάτω πίνακα.
Η θερμική αγωγιμότητα μετρά την ικανότητα ενός υλικού να μεταφέρει τη θερμότητα μέσω του εαυτού του. Εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη σύνθεση και τη δομή. Τα πυκνά υλικά όπως τα μέταλλα και η πέτρα είναι καλοί αγωγοί της θερμότητας, ενώ τα υλικά χαμηλής πυκνότητας όπως το αέριο και η πορώδης μόνωση είναι κακοί αγωγοί.
Η θερμική αγωγιμότητα είναι το πιο σημαντικό θερμοφυσικό χαρακτηριστικό των υλικών. Πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά το σχεδιασμό συσκευών θέρμανσης, την επιλογή του πάχους των προστατευτικών επικαλύψεων και τη λήψη υπόψη των απωλειών θερμότητας. Εάν δεν υπάρχει διαθέσιμο ή διαθέσιμο κατάλληλο βιβλίο αναφοράς και η σύνθεση του υλικού δεν είναι ακριβώς γνωστή, η θερμική του αγωγιμότητα πρέπει να υπολογιστεί ή να μετρηθεί πειραματικά.
Συστατικά θερμικής αγωγιμότητας υλικών
Η θερμική αγωγιμότητα χαρακτηρίζει τη διαδικασία μεταφοράς θερμότητας σε ένα ομοιογενές σώμα με ορισμένες συνολικές διαστάσεις. Επομένως, οι αρχικές παράμετροι για τη μέτρηση είναι:
- Περιοχή στην κατεύθυνση κάθετη προς την κατεύθυνση της ροής θερμότητας.
- Ο χρόνος κατά τον οποίο γίνεται η μεταφορά θερμικής ενέργειας.
- Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των ξεχωριστών, πιο απομακρυσμένων τμημάτων ενός εξαρτήματος ή δείγματος δοκιμής.
- Ισχύς πηγής θερμότητας.
Για να διατηρηθεί η μέγιστη ακρίβεια των αποτελεσμάτων, απαιτείται η δημιουργία σταθερών (καθορισμένων στο χρόνο) συνθηκών μεταφοράς θερμότητας. Σε αυτή την περίπτωση, ο παράγοντας χρόνος μπορεί να παραμεληθεί.
Η θερμική αγωγιμότητα μπορεί να προσδιοριστεί με δύο τρόπους - απόλυτη και σχετική.
Απόλυτη μέθοδος εκτίμησης της θερμικής αγωγιμότητας
Στην περίπτωση αυτή προσδιορίζεται η άμεση τιμή της ροής θερμότητας, η οποία κατευθύνεται στο υπό μελέτη δείγμα. Τις περισσότερες φορές, το δείγμα λαμβάνεται ως ράβδος ή πλάκα, αν και σε ορισμένες περιπτώσεις (για παράδειγμα, κατά τον προσδιορισμό της θερμικής αγωγιμότητας ομοαξονικά τοποθετημένων στοιχείων), μπορεί να μοιάζει με κοίλο κύλινδρο. Το μειονέκτημα των ελασματοειδών δειγμάτων είναι η ανάγκη για αυστηρό επίπεδο-παραλληλισμό απέναντι επιφανειών.
Επομένως, για μέταλλα που χαρακτηρίζονται από υψηλή θερμική αγωγιμότητα, λαμβάνεται συχνότερα δείγμα με τη μορφή ράβδου.
Η ουσία των μετρήσεων είναι η εξής. Σε αντίθετες επιφάνειες, διατηρούνται σταθερές θερμοκρασίες, που προέρχονται από μια πηγή θερμότητας, η οποία βρίσκεται αυστηρά κάθετη σε μία από τις επιφάνειες του δείγματος.
Σε αυτή την περίπτωση, η επιθυμητή παράμετρος θερμικής αγωγιμότητας λ θα είναι
λ=(Q*d)/F(T2-T1), W/m∙K, όπου:
Q είναι η ισχύς ροής θερμότητας.
d είναι το πάχος του δείγματος.
F είναι η περιοχή δείγματος που επηρεάζεται από τη ροή θερμότητας.
T1 και T2 είναι οι θερμοκρασίες στις επιφάνειες του δείγματος.
Δεδομένου ότι η ισχύς ροής θερμότητας για ηλεκτρικούς θερμαντήρες μπορεί να εκφραστεί με βάση το UI ισχύος τους και οι αισθητήρες θερμοκρασίας που είναι συνδεδεμένοι στο δείγμα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, δεν θα είναι δύσκολο να υπολογιστεί ο δείκτης θερμικής αγωγιμότητας λ.
Προκειμένου να εξαλειφθεί η μη παραγωγική απώλεια θερμότητας και να βελτιωθεί η ακρίβεια της μεθόδου, το συγκρότημα δείγματος και θερμαντήρα θα πρέπει να τοποθετηθεί σε έναν αποτελεσματικό θερμομονωτικό όγκο, για παράδειγμα, σε ένα δοχείο Dewar.
Σχετική μέθοδος για τον προσδιορισμό της θερμικής αγωγιμότητας
Είναι δυνατό να αποκλειστεί από την εξέταση ο συντελεστής ισχύος ροής θερμότητας εάν χρησιμοποιείται μία από τις μεθόδους συγκριτικής αξιολόγησης. Για το σκοπό αυτό, τοποθετείται ένα δείγμα αναφοράς μεταξύ της ράβδου, της οποίας η θερμική αγωγιμότητα πρόκειται να προσδιοριστεί, και της πηγής θερμότητας, η θερμική αγωγιμότητα του υλικού του οποίου το λ 3 είναι γνωστή. Για την εξάλειψη των σφαλμάτων μέτρησης, τα δείγματα πιέζονται σφιχτά το ένα πάνω στο άλλο. Το αντίθετο άκρο του μετρούμενου δείγματος βυθίζεται σε ένα λουτρό ψύξης, μετά το οποίο δύο θερμοστοιχεία συνδέονται και στις δύο ράβδους.
Η θερμική αγωγιμότητα υπολογίζεται από την έκφραση
λ=λ 3 (d(T1 3 -T2 3)/d 3 (T1-T2)), όπου:
d είναι η απόσταση μεταξύ των θερμοζευγών στο δείγμα δοκιμής.
d 3 είναι η απόσταση μεταξύ των θερμοζευγών στο δείγμα αναφοράς.
T1 3 και T2 3 - μετρήσεις των θερμοστοιχείων που είναι εγκατεστημένα στο δείγμα αναφοράς.
Τα T1 και T2 είναι μετρήσεις των θερμοστοιχείων που είναι εγκατεστημένα στο δείγμα δοκιμής.
Η θερμική αγωγιμότητα μπορεί επίσης να προσδιοριστεί από τη γνωστή ηλεκτρική αγωγιμότητα γ του υλικού δείγματος. Για αυτό, λαμβάνεται ως δείγμα δοκιμής ένας αγωγός σύρματος, στα άκρα του οποίου διατηρείται σταθερή θερμοκρασία με οποιοδήποτε μέσο. Ένα συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα δύναμης I διέρχεται μέσω του αγωγού και η επαφή του ακροδέκτη θα πρέπει να προσεγγίζει την ιδανική.
Όταν φτάσει σε μια σταθερή θερμική κατάσταση, η μέγιστη θερμοκρασία T max θα βρίσκεται στο μέσο του δείγματος, με τις ελάχιστες τιμές T1 και T2 στα άκρα του. Μετρώντας τη διαφορά δυναμικού U μεταξύ των ακραίων σημείων του δείγματος, η τιμή της θερμικής αγωγιμότητας μπορεί να προσδιοριστεί από την εξάρτηση
Η ακρίβεια της εκτίμησης της θερμικής αγωγιμότητας αυξάνεται με το μήκος του δείγματος δοκιμής, καθώς και με την αύξηση του ρεύματος που διέρχεται από αυτό.
Οι σχετικές μέθοδοι για τη μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας είναι πιο ακριβείς από τις απόλυτες και είναι πιο βολικές Πρακτική εφαρμογηΩστόσο, απαιτούν σημαντική επένδυση χρόνου για την εκτέλεση μετρήσεων. Αυτό οφείλεται στη διάρκεια της εγκαθίδρυσης μιας στατικής θερμικής κατάστασης στο δείγμα, της οποίας προσδιορίζεται η θερμική αγωγιμότητα.
κατά τη θερμική τους κίνηση. Στα υγρά και τα στερεά - διηλεκτρικά - η μεταφορά θερμότητας πραγματοποιείται με απευθείας μεταφορά της θερμικής κίνησης μορίων και ατόμων σε γειτονικά σωματίδια ύλης. Στα αέρια σώματα, η διάδοση της θερμότητας με θερμική αγωγιμότητα συμβαίνει λόγω της ανταλλαγής ενέργειας κατά τη σύγκρουση μορίων με διαφορετικές ταχύτητες θερμικής κίνησης. Στα μέταλλα, η θερμική αγωγιμότητα πραγματοποιείται κυρίως λόγω της κίνησης των ελεύθερων ηλεκτρονίων.
Ο κύριος όρος της θερμικής αγωγιμότητας περιλαμβάνει μια σειρά από μαθηματικές έννοιες, οι ορισμοί των οποίων, καλό είναι να υπενθυμίσουμε και να εξηγήσουμε.
πεδίο θερμοκρασίας- αυτά είναι σύνολα τιμών θερμοκρασίας σε όλα τα σημεία του σώματος σε μια δεδομένη χρονική στιγμή. Μαθηματικά περιγράφεται ως t = φά(x, y, z, t). Διακρίνω σταθερή θερμοκρασίαπεδίο όταν η θερμοκρασία σε όλα τα σημεία του σώματος δεν εξαρτάται από το χρόνο (δεν αλλάζει με την πάροδο του χρόνου), και μη σταθερό πεδίο θερμοκρασίας. Επιπλέον, εάν η θερμοκρασία αλλάζει μόνο κατά μήκος μιας ή δύο χωρικών συντεταγμένων, τότε το πεδίο θερμοκρασίας ονομάζεται, αντίστοιχα, μονοδιάστατο ή δισδιάστατο.
Ισόθερμη επιφάνειαείναι ο τόπος των σημείων που έχουν την ίδια θερμοκρασία.
διαβάθμιση θερμοκρασίας — grad tυπάρχει ένα διάνυσμα που κατευθύνεται κατά μήκος της κανονικής προς την ισοθερμική επιφάνεια και αριθμητικά ίσο με την παράγωγο της θερμοκρασίας προς αυτή την κατεύθυνση.
Σύμφωνα με τον βασικό νόμο της αγωγιμότητας της θερμότητας - το νόμο Φουριέ(1822), το διάνυσμα πυκνότητας ροής θερμότητας που μεταδίδεται από τη θερμική αγωγιμότητα είναι ανάλογο με τη βαθμίδα θερμοκρασίας:
q = - λ grad t, (3)
όπου λ - συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας της ουσίας. μονάδα μέτρησής του Τρ/(μ Κ).
Το σύμβολο μείον στην εξίσωση (3) δείχνει ότι το διάνυσμα qκατευθύνεται απέναντι από το διάνυσμα grad t, δηλ. προς τη χαμηλότερη θερμοκρασία.
ροή θερμότητας δQμέσα από μια αυθαίρετα προσανατολισμένη στοιχειώδη περιοχή dFείναι ίσο με το βαθμωτό γινόμενο του διανύσματος qστο διάνυσμα στοιχειώδους περιοχής dFκαι τη συνολική ροή θερμότητας Qσε όλη την επιφάνεια φάκαθορίζεται με την ενσωμάτωση αυτού του προϊόντος στην επιφάνεια ΦΑ:
ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ
Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας λ στο δίκαιο Φουριέ(3) χαρακτηρίζει την ικανότητα μιας δεδομένης ουσίας να μεταφέρει τη θερμότητα. Οι τιμές των συντελεστών θερμικής αγωγιμότητας δίνονται σε βιβλία αναφοράς για τις θερμοφυσικές ιδιότητες των ουσιών. Αριθμητικά, ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας λ = q/ grad tίση με την πυκνότητα της θερμικής ροής qμε διαβάθμιση θερμοκρασίας grad t = 1 Κ/μ. Το ελαφρύτερο αέριο, το υδρογόνο, έχει την υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα. Στο συνθήκες δωματίουθερμική αγωγιμότητα του υδρογόνου λ = 0,2 Τρ/(μ Κ). Τα βαρύτερα αέρια έχουν μικρότερη θερμική αγωγιμότητα - αέρας λ = 0,025 Τρ/(μ Κ), σε διοξείδιο του άνθρακα λ = 0,02 Τρ/(μ Κ).
Το καθαρό ασήμι και ο χαλκός έχουν την υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα: λ = 400 Τρ/(μ Κ). Για ανθρακοχάλυβες λ = 50 Τρ/(μ Κ). Στα υγρά, η θερμική αγωγιμότητα είναι συνήθως μικρότερη από 1 Τρ/(μ Κ). Το νερό είναι ένας από τους καλύτερους υγρούς αγωγούς της θερμότητας, γι' αυτό λ = 0,6 Τρ/(μ Κ).
Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας των μη μεταλλικών στερεών υλικών είναι συνήθως κάτω από 10 Τρ/(μ Κ).
Τα πορώδη υλικά - φελλός, διάφορα ινώδη υλικά πλήρωσης όπως το οργανικό μαλλί - έχουν τους χαμηλότερους συντελεστές θερμικής αγωγιμότητας λ <0,25 Τρ/(μ Κ), προσεγγίζοντας σε χαμηλή πυκνότητα πλήρωσης τον συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας του αέρα που γεμίζει τους πόρους.
Η θερμοκρασία, η πίεση και, για τα πορώδη υλικά, η υγρασία μπορούν επίσης να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη θερμική αγωγιμότητα. Τα βιβλία αναφοράς δίνουν πάντα τις συνθήκες υπό τις οποίες προσδιορίστηκε η θερμική αγωγιμότητα μιας δεδομένης ουσίας και για άλλες συνθήκες αυτά τα δεδομένα δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Εύρος τιμών λ για διάφορα υλικά φαίνονται στο σχ. ένας.
Εικ.1. Διαστήματα τιμών συντελεστών θερμικής αγωγιμότητας διαφόρων ουσιών.
Μεταφορά θερμότητας με θερμική αγωγιμότητα
Ομοιογενής επίπεδος τοίχος.
Το απλούστερο και πολύ κοινό πρόβλημα που επιλύεται από τη θεωρία της μεταφοράς θερμότητας είναι ο προσδιορισμός της πυκνότητας της ροής θερμότητας που μεταδίδεται μέσω ενός επίπεδου τοίχου με πάχος δ , στις επιφάνειες των οποίων διατηρούνται θερμοκρασίες tw1και t w2.(Εικ. 2). Η θερμοκρασία αλλάζει μόνο κατά μήκος του πάχους της πλάκας - μία συντεταγμένη Χ.Τέτοια προβλήματα ονομάζονται μονοδιάστατα, οι λύσεις τους είναι οι απλούστερες και σε αυτό το μάθημα θα περιοριστούμε στην εξέταση μόνο μονοδιάστατων προβλημάτων.
Λαμβάνοντας υπόψη ότι για τη μονοψήφια περίπτωση:
grad t = dt/dх, (5)
και χρησιμοποιώντας τον βασικό νόμο της αγωγιμότητας της θερμότητας (2), λαμβάνουμε μια διαφορική εξίσωση για σταθερή αγωγιμότητα θερμότητας για επίπεδο τοίχο:
Σε σταθερές συνθήκες, όταν η ενέργεια δεν δαπανάται για θέρμανση, η πυκνότητα ροής θερμότητας qαμετάβλητο σε πάχος τοιχώματος. Στα περισσότερα πρακτικά προβλήματα, θεωρείται περίπου ότι ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας λ δεν εξαρτάται από τη θερμοκρασία και είναι το ίδιο σε όλο το πάχος του τοίχου. Εννοια λ βρίσκεται σε βιβλία αναφοράς σε θερμοκρασία:
μέσο όρο μεταξύ των θερμοκρασιών των επιφανειών των τοίχων. (Το σφάλμα υπολογισμού σε αυτή την περίπτωση είναι συνήθως μικρότερο από το σφάλμα των αρχικών δεδομένων και των τιμών του πίνακα και με γραμμική εξάρτηση του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας από τη θερμοκρασία: λ = a + btακριβής τύπος υπολογισμού για qδεν διαφέρει από την κατά προσέγγιση). Στο λ = συνεχ:
(7)
εκείνοι. εξάρτηση από τη θερμοκρασία tαπό τη συντεταγμένη Χγραμμικό (Εικ. 2).
Εικ.2. Στατική κατανομή θερμοκρασίας στο πάχος ενός επίπεδου τοίχου.
Διαίρεση των μεταβλητών στην εξίσωση (7) και ολοκλήρωση tαπό tw1πριν tw2και από Χαπό 0 έως δ :
, (8)
λαμβάνουμε την εξάρτηση για τον υπολογισμό της πυκνότητας ροής θερμότητας:
, (9)
ή ισχύς ροής θερμότητας (ροή θερμότητας):
(10)
Επομένως, η ποσότητα θερμότητας που μεταφέρεται μέσω 1 m 2τοιχώματα, ευθέως ανάλογα με τον συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας λ και τη διαφορά θερμοκρασίας των εξωτερικών επιφανειών του τοίχου ( t w1 - t w2) και αντιστρόφως ανάλογη με το πάχος του τοιχώματος δ . Η συνολική ποσότητα θερμότητας μέσω της περιοχής του τοίχου φάεπίσης αναλογικά με αυτή την περιοχή.
Ο απλούστερος τύπος (10) που προκύπτει χρησιμοποιείται ευρέως στους θερμικούς υπολογισμούς. Αυτός ο τύπος όχι μόνο υπολογίζει την πυκνότητα ροής θερμότητας μέσω επίπεδων τοίχων, αλλά κάνει επίσης εκτιμήσεις για πιο σύνθετες περιπτώσεις, αντικαθιστώντας απλοϊκά τους τοίχους σύνθετης διαμόρφωσης με ένα επίπεδο τοίχωμα στους υπολογισμούς. Μερικές φορές, ήδη βάσει μιας αξιολόγησης, η μία ή η άλλη επιλογή απορρίπτεται χωρίς περαιτέρω δαπάνη χρόνου για τη λεπτομερή μελέτη της.
Θερμοκρασία σώματος σε ένα σημείο Χκαθορίζεται από τον τύπο:
t x = t w1 - (t w1 - t w2) × (x × d)
Στάση λF/δονομάζεται θερμική αγωγιμότητα του τοίχου, και η αντίστροφη δ/λFθερμική ή θερμική αντίσταση του τοίχου και συμβολίζεται Rλ. Χρησιμοποιώντας την έννοια της θερμικής αντίστασης, ο τύπος για τον υπολογισμό της ροής θερμότητας μπορεί να αναπαρασταθεί ως:
Η εξάρτηση (11) είναι παρόμοια με το νόμο Όχμαστην ηλεκτρική μηχανική (η ισχύς του ηλεκτρικού ρεύματος είναι ίση με τη διαφορά δυναμικού διαιρούμενη με την ηλεκτρική αντίσταση του αγωγού μέσω του οποίου ρέει το ρεύμα).
Πολύ συχνά, η θερμική αντίσταση ονομάζεται τιμή δ / λ, η οποία είναι ίση με τη θερμική αντίσταση ενός επίπεδου τοίχου με εμβαδόν 1 m 2.
Παραδείγματα υπολογισμού.
Παράδειγμα 1. Προσδιορίστε τη ροή θερμότητας μέσω του τσιμεντένιου τοίχου ενός κτιρίου με πάχος 200 mm, ύψος H = 2,5 Μκαι μήκος 2 Μαν οι θερμοκρασίες στις επιφάνειές του είναι: t с1\u003d 20 0 C, t с2\u003d - 10 0 С, και ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας λ =1 Τρ/(μ Κ):
= 750 Τρ.
Παράδειγμα 2. Προσδιορίστε τη θερμική αγωγιμότητα του υλικού τοίχου με πάχος 50 mm, εάν η πυκνότητα ροής θερμότητας που διαπερνά αυτό q = 100 Τρ/m 2και τη διαφορά θερμοκρασίας στις επιφάνειες Δt = 20 0 C.
Τρ/(μ Κ).
Πολυστρωματικός τοίχος.
Ο τύπος (10) μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της ροής θερμότητας μέσω ενός τοίχου που αποτελείται από πολλά ( n) στρώματα ανόμοιων υλικών στενά γειτονικά το ένα με το άλλο (Εικ. 3), για παράδειγμα, μια κυλινδροκεφαλή, μια φλάντζα και το μπλοκ κυλίνδρων από διαφορετικά υλικά κ.λπ.
Εικ.3. Κατανομή θερμοκρασίας στο πάχος ενός πολυστρωματικού επίπεδου τοίχου.
Η θερμική αντίσταση ενός τέτοιου τοίχου είναι ίση με το άθροισμα των θερμικών αντιστάσεων των επιμέρους στρωμάτων:
(12)
Στον τύπο (12), είναι απαραίτητο να αντικατασταθεί η διαφορά θερμοκρασίας σε εκείνα τα σημεία (επιφάνειες), μεταξύ των οποίων «συμπεριλαμβάνονται» όλες οι αθροιστικές θερμικές αντιστάσεις, δηλ. σε αυτήν την περίπτωση: tw1και w(n+1):
, (13)
όπου Εγώ- αριθμός στρώματος.
Στη σταθερή λειτουργία, η ειδική ροή θερμότητας μέσω του πολυστρωματικού τοιχώματος είναι σταθερή και ίδια για όλα τα στρώματα. Από το (13) ακολουθεί:
. (14)
Από την εξίσωση (14) προκύπτει ότι η συνολική θερμική αντίσταση ενός πολυστρωματικού τοίχου είναι ίση με το άθροισμα των αντιστάσεων κάθε στρώσης.
Ο τύπος (13) μπορεί να ληφθεί εύκολα γράφοντας τη διαφορά θερμοκρασίας σύμφωνα με τον τύπο (10) για καθένα από αυτά Πστρώματα ενός πολυστρωματικού τοίχου και αθροίζοντας όλα Πεκφράσεις, λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι σε όλα τα επίπεδα Qέχει την ίδια σημασία. Όταν προστεθεί, όλες οι ενδιάμεσες θερμοκρασίες θα μειωθούν.
Η κατανομή θερμοκρασίας σε κάθε στρώμα είναι γραμμική, ωστόσο, σε διαφορετικά στρώματα, η κλίση της εξάρτησης από τη θερμοκρασία είναι διαφορετική, αφού σύμφωνα με τον τύπο (7) ( dt/dx)Εγώ = - q/λ i. Η πυκνότητα της ροής θερμότητας που διέρχεται από ολόκληρο το στρώμα είναι η ίδια στη σταθερή λειτουργία και η θερμική αγωγιμότητα των στρωμάτων είναι διαφορετική, επομένως, η θερμοκρασία αλλάζει πιο απότομα σε στρώματα με χαμηλότερη θερμική αγωγιμότητα. Έτσι, στο παράδειγμα στο Σχ. 4, το υλικό του δεύτερου στρώματος (για παράδειγμα, τα παρεμβύσματα) έχει τη χαμηλότερη θερμική αγωγιμότητα και το τρίτο στρώμα έχει την υψηλότερη.
Έχοντας υπολογίσει τη ροή θερμότητας μέσω ενός πολυστρωματικού τοίχου, μπορεί κανείς να προσδιορίσει την πτώση θερμοκρασίας σε κάθε στρώμα χρησιμοποιώντας τη σχέση (10) και να βρει τις θερμοκρασίες στα όρια όλων των στρωμάτων. Αυτό είναι πολύ σημαντικό όταν χρησιμοποιούνται υλικά με περιορισμένη επιτρεπόμενη θερμοκρασία ως θερμομονωτές.
Η θερμοκρασία των στρωμάτων καθορίζεται από τον ακόλουθο τύπο:
t sl1 \u003d t c t1 - q × (d 1 × l 1 -1)
t sl2 \u003d t c l1 - q × (d 2 × l 2 -1)
Θερμική αντίσταση επαφής. Κατά την εξαγωγή τύπων για ένα πολυστρωματικό τοίχωμα, θεωρήθηκε ότι τα στρώματα εφάπτονται στενά μεταξύ τους και λόγω της καλής επαφής, οι επιφάνειες επαφής διαφορετικών στρωμάτων έχουν την ίδια θερμοκρασία. Ιδανικά, η στενή επαφή μεταξύ των επιμέρους στρωμάτων ενός πολυστρωματικού τοιχώματος επιτυγχάνεται εάν ένα από τα στρώματα εφαρμόζεται σε ένα άλλο στρώμα σε υγρή κατάσταση ή με τη μορφή ρευστού διαλύματος. Τα συμπαγή σώματα αγγίζουν το ένα το άλλο μόνο στις κορυφές των προφίλ τραχύτητας (Εικ. 4).
Η περιοχή επαφής των κορυφών είναι αμελητέα και ολόκληρη η ροή θερμότητας περνά μέσα από το διάκενο αέρα ( η). Αυτό δημιουργεί πρόσθετη θερμική αντίσταση (επαφής). R να. Οι αντιστάσεις θερμικής επαφής μπορούν να προσδιοριστούν ανεξάρτητα χρησιμοποιώντας τις κατάλληλες εμπειρικές εξαρτήσεις ή πειραματικά. Για παράδειγμα, θερμική αντίσταση διάκενου 0,03 mmπερίπου ισοδύναμη με τη θερμική αντίσταση ενός στρώματος χάλυβα με πάχος περίπου 30 mm.
Εικ.4. Εικόνα επαφών δύο τραχιών επιφανειών.
Μέθοδοι για τη μείωση της αντίστασης θερμικής επαφής.Η συνολική θερμική αντίσταση της επαφής καθορίζεται από την καθαρότητα της επεξεργασίας, το φορτίο, τη θερμική αγωγιμότητα του μέσου, τους συντελεστές θερμικής αγωγιμότητας των υλικών των εξαρτημάτων επαφής και άλλους παράγοντες.
Η μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα στη μείωση της θερμικής αντίστασης παρέχεται από την εισαγωγή στη ζώνη επαφής ενός μέσου με θερμική αγωγιμότητα κοντά σε αυτή του μετάλλου.
Υπάρχουν οι ακόλουθες δυνατότητες πλήρωσης της ζώνης επαφής με ουσίες:
Χρήση παρεμβυσμάτων από μαλακά μέταλλα.
Εισαγωγή στη ζώνη επαφής μιας κονιοποιημένης ουσίας με καλή θερμική αγωγιμότητα.
Εισαγωγή στη ζώνη μιας παχύρρευστης ουσίας με καλή θερμική αγωγιμότητα.
Γέμισμα του χώρου μεταξύ των προεξοχών τραχύτητας με υγρό μέταλλο.
Τα καλύτερα αποτελέσματα επιτεύχθηκαν όταν η ζώνη επαφής γεμίστηκε με τηγμένο κασσίτερο. Σε αυτή την περίπτωση, η θερμική αντίσταση της επαφής γίνεται πρακτικά ίση με μηδέν.
Κυλινδρικός τοίχος.
Πολύ συχνά, τα ψυκτικά κινούνται μέσω σωλήνων (κύλινδροι) και απαιτείται να υπολογιστεί η ροή θερμότητας που μεταδίδεται μέσω του κυλινδρικού τοιχώματος του σωλήνα (κύλινδρος). Το πρόβλημα της μεταφοράς θερμότητας μέσω ενός κυλινδρικού τοιχώματος (με γνωστές και σταθερές θερμοκρασίες στην εσωτερική και εξωτερική επιφάνεια) είναι επίσης μονοδιάστατο εάν ληφθεί υπόψη σε κυλινδρικές συντεταγμένες (Εικ. 4).
Η θερμοκρασία αλλάζει μόνο κατά μήκος της ακτίνας και κατά μήκος του σωλήνα μεγάλοκαι κατά μήκος της περιμέτρου του παραμένει αμετάβλητο.
Σε αυτή την περίπτωση, η εξίσωση ροής θερμότητας έχει τη μορφή:
. (15)
Η εξάρτηση (15) δείχνει ότι η ποσότητα θερμότητας που μεταφέρεται μέσω του τοιχώματος του κυλίνδρου είναι ευθέως ανάλογη με τον συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας λ , μήκος σωλήνα μεγάλοκαι διαφορά θερμοκρασίας ( t w1 - t w2) και αντιστρόφως ανάλογο με τον φυσικό λογάριθμο του λόγου της εξωτερικής διαμέτρου του κυλίνδρου δ2στην εσωτερική του διάμετρο δ1.
Ρύζι. 4. Αλλαγή θερμοκρασίας σε όλο το πάχος ενός κυλινδρικού τοιχώματος μονής στρώσης.
Στο λ = κατανομή σταθερής θερμοκρασίας κατά ακτίνα rενός κυλινδρικού τοιχώματος μονής στρώσης υπακούει σε λογαριθμικό νόμο (Εικ. 4).
Παράδειγμα. Πόσες φορές μειώνονται οι απώλειες θερμότητας μέσω του τοίχου του κτιρίου, αν ανάμεσα σε δύο στρώσεις τούβλων πάχους 250 mmτοποθετήστε ένα επίθεμα αφρού πάχους 50 mm. Οι συντελεστές θερμικής αγωγιμότητας είναι αντίστοιχα ίσοι: λ kirp . = 0,5 Τρ/(μ Κ); λ στυλό. . = 0,05 Τρ/(μ Κ).
Σύμφωνα με τις απαιτήσεις του ομοσπονδιακού νόμου αριθ. Σήμερα, η μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας είναι ένα από τα υποχρεωτικά σημεία όταν αποφασίζεται εάν ένα υλικό θα χρησιμοποιηθεί ως θερμομονωτικό.
Γιατί είναι απαραίτητη η μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας στις κατασκευές;
Ο έλεγχος της θερμικής αγωγιμότητας των δομικών και θερμομονωτικών υλικών πραγματοποιείται σε όλα τα στάδια της πιστοποίησης και παραγωγής τους σε εργαστηριακές συνθήκες, όταν τα υλικά εκτίθενται σε διάφορους παράγοντες που επηρεάζουν τις ιδιότητες απόδοσης τους. Υπάρχουν πολλές κοινές μέθοδοι για τη μέτρηση της θερμικής αγωγιμότητας. Για ακριβείς εργαστηριακές δοκιμές υλικών με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα (κάτω από 0,04 - 0,05 W / m * K), συνιστάται η χρήση οργάνων με τη μέθοδο της σταθερής ροής θερμότητας. Η χρήση τους ρυθμίζεται από το GOST 7076.
Η εταιρεία «Interpribor» προσφέρει μετρητή θερμικής αγωγιμότητας, η τιμή του οποίου συγκρίνεται ευνοϊκά με αυτά που διατίθενται στην αγορά και πληροί όλες τις σύγχρονες απαιτήσεις. Προορίζεται για εργαστηριακό ποιοτικό έλεγχο δομικών και θερμομονωτικών υλικών.
Πλεονεκτήματα του μετρητή θερμικής αγωγιμότητας ITS-1
Ο μετρητής θερμικής αγωγιμότητας ITS-1 έχει πρωτότυπο σχέδιο μονομπλόκ και χαρακτηρίζεται από τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:
- Αυτόματος κύκλος μέτρησης.
- διαδρομή μέτρησης υψηλής ακρίβειας που σας επιτρέπει να σταθεροποιήσετε τη θερμοκρασία του ψυγείου και του θερμαντήρα.
- τη δυνατότητα βαθμονόμησης της συσκευής για ορισμένους τύπους υλικών υπό μελέτη, γεγονός που αυξάνει περαιτέρω την ακρίβεια των αποτελεσμάτων.
- ρητή αξιολόγηση του αποτελέσματος κατά τη διαδικασία εκτέλεσης μετρήσεων·
- βελτιστοποιημένη "καυτή" ζώνη ασφαλείας.
- ενημερωτική γραφική οθόνη που απλοποιεί τον έλεγχο και την ανάλυση των αποτελεσμάτων των μετρήσεων.
Το ITS-1 παρέχεται στη μοναδική βασική τροποποίηση, η οποία, κατόπιν αιτήματος του πελάτη, μπορεί να συμπληρωθεί με δείγματα ελέγχου (πλεξιγκλάς και αφρώδες πλαστικό), κουτί για χύμα υλικά και προστατευτική θήκη για την αποθήκευση και τη μεταφορά της συσκευής.
