ПРИБОР ДЛЯ ЭКСПРЕСС – ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДІСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано стан наукової проблеми і актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету і задачі досліджень для її досягнення; наведено дані про зв’язки дисертації з науковими програмами, темами; визначено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів досліджень; наведено дані про особистий внесок здобувача, апробацію результатів, публікації та впровадження, структуру та обсяг роботи.

У першому розділі подано інформацію щодо існуючих методів визначення теплопровідності та експлуатованих засобів вимірювальної техніки, зокрема для твердих матеріалів. Проведено аналіз переваг і недоліків експериментальних методів вимірювання коефіцієнта теплопровідності в усталеному тепловому режимі, головним чином, будівельних і теплоізоляційних матеріалів. Серед них особливу увагу приділено зондовим методам як найбільш придатним для створення зондового приладу для експресних вимірювань у промислових умовах.

розглянуто теоретичні основи проектування приладів для неруйнівного визначення коефіцієнта теплопровідності твердих тіл стаціонарним методом локальної теплової дії з застосуванням зонду, що має термоелектричні перетворювачі теплового потоку (ПТП) виду допоміжної стінки та температури, та досліджено основні чинники, які спотворюють результати вимірювань, і способи зменшення їх впливу на точність результатів вимірювання.

Суть розробленого методу полягає в підведенні теплового потоку сталої густини до зразка дослідного матеріалу крізь обмежену ділянку його поверхні, що контактує з зондом. При цьому значення коефіцієнта теплопровідності знаходять за результатами вимірювань в усталеному тепловому стані густини теплового потоку та різниці значень температури в центрі ділянки теплової дії та в периферійній точці поверхні (тобто надлишкової температури), де тепловий вплив можливо прийняти за нульовий.

При практичній реалізації цього методу на плоску поверхню тіла, температура якого дорівнює температурі оточуючого середовища (ОС), встановлюють зондовий прилад із джерелом теплоти таких малих розмірів, щоб тіло можна було вважати напівбезмежним. Крізь ділянку контакту на поверхню тіла діють тепловим потоком сталої густини, при розповсюдженні якого температурне поле тіла зазнає спотворення та перестає бути однорідним. При цьому з поверхні тіла за межами ділянки контакту відбуваються теплові втрати через конвективно-радіаційний теплообмін із ОС. Температурне поле, яке виникає внаслідок теплової дії, має назву спотворювального поля, яке алгебраїчно додається до початкового.

Цей метод визначення коефіцієнта теплопровідності досліджено аналітично, шляхом розв’язання класичного рівняння теплопровідності для системи «дослідний зразок як напівбезмежний масив – зонд