Експериментальне визначення коефіцієнту температуропровідності гетерогенної системи

Abstract

У роботі викладено результати експериментального визначення коефіцієнта температуропровідності сипучих матеріалів, які в подальшому можуть піддаватись стисканню. Розглянуто методи визначення теплофізичних властивостей матеріалів. Найбільш поширеними є методи, що дозволяють в одному експерименті встановлювати максимум інформації про теплофізичні властивості досліджуваного матеріалу. Наводиться опис одного з методів визначення коефіцієнта температуропровідності. Для визначення коефіцієнта температуропровідності було обрано метод, що дозволяє проводити вимірювання його значень в іррегулярному режимі, викликаному поглинанням або виділенням значної кількості теплоти у зразках при нагріванні. Розроблено уста­новку для експериментального визначення коефіцієнту температуропровідності гетерогенної системи на базі сипкого біопалива. Наведено схему експериментальної установки для визначення коефіцієнту температуропровідності. Основним елементом установки є а-калориметр, виготовлений з металу з високим коефіцієнтом теплопровідності у вигляді циліндрового тонкостінного стакану. Стакан заповнювали досліджувальним сипким матеріалом без утрамбування і нагрівали у сушильній шафі, потім проводили охолодження у середовищі зі сталою температурою. У якості об’єкту дослідження було обрано відходи зернопереробних виробництв різного ступеня подрібнення, а саме лушпиння соняшника, лузга гречки, лузга ячмінна, лузга спельти. Температуру сипкого матеріалу в середині а-калориметру визначали за допомогою мідь-константанової диференційної термопари. Виготовлення а-калориметра у вигляді закритого стакана дозволило уникнути проникнення вологи всередину досліджуваного матеріалу. Наведено параметри а-калориметру. Показано, що саме метод а-калориметру найзручніший для дослідження гетерогенних матеріалів. При розрахунках коефіцієнт температуропровідності визначався з урахуванням поправки на оболонку. За результатами дослідів визначено темп охолодження для кожного з матеріалів. Наведено результати експериментальних досліджень коефіцієнту температуропровідності для сипких тіл рослинного походження. Проведена оцінка відхилення визначення коефіцієнту температуропровідності сипкого матеріалу. Встановлено, що основний внесок до повної похибки вносить її випадкова складова

Keywords

• cипкий матеріал
• експеримент
• коефіцієнт температуропровідності