Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Експериментальне визначення коефіцієнту температуропровідності гетерогенної системи

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

В.О. Волчок
http://orcid.org/0009-0002-9445-788X
Д.М. Нікітін
http://orcid.org/0009-0000-9144-1810

Анотація

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

Ключові слова:
Cипкий матеріал, Експеримент, Коефіцієнт температуропровідності

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Волчок, В., & Нікітін, Д. (2024). Експериментальне визначення коефіцієнту температуропровідності гетерогенної системи. Refrigeration Engineering and Technology, 60(4), 266-274. https://doi.org/10.15673/ret.v60i4.3052
Розділ
ТЕРМОДИНАМІЧНИЙ АНАЛІЗ ТА МОДЕЛЮВАННЯ

Посилання

1. Alaili, K., Ordonez-Miranda, J., Ezzahri, Y. (2019) Simultaneous determination of thermal diffusivity and thermal conductivity of a thin layer using double modulated thermal excitations. Journal of Applied Physics, 126, 14, 145103.
2. Kosaka, M., Monde, M. (2015) Simultaneous measurement of thermal diffusivity and thermal conductivity by means of inverse solution for one-dimensional heat conduction (anisotropic thermal properties of CFRP for FCEV). International Journal of Thermophysics, 36, 10-11, 2590-2598.
3. Bouguerra, A., Ait-Mokhtar, A., Amiri, О., Diop, М.В. (2001) Measurement of thermal conductivity, thermal difusivity and heat capacity of highly porous building materials using transient plane source technique. International Communications in Heat and Mass Transfer, 28, 8, 1065-1078.
4. Chirka, T.V., Vasylchenko, G.M., Panov, E.N. (2016) Physical properties of carbon bulk materials: monograph. Kyiv: NTUU “KPI”, 152.
5. Volchok, V. (2021) Determination of the temperature conductivity coefficiency of bulk biofuels. Proceedings of the V International Scientific Technical Conference «Actual problems of renewable power engineering, construction and environmental engineering», Kielce University of Technology, Poland, 132.
6. Bison, P., Marinetti, S., Mazzoldi, A., Grinzato, E., Bressan, C. (2002) Cross-comparison of thermal diffusivity measurements by thermal methods. Infrared Physics & Technology, 43, 127-132.
7. Laskar, J., Bagavathiappan, S., Sardar, M., Jayakumar, T., John, P., Baldev, R. (2008) Measurement of thermal diffusivity of solids using infrared thermography. Materials Letters, 62, 2740-2742.
8. Monde, M., Kosaka, M., Mitsutake, Y. (2010) Simple measurement of thermal diffusivity and thermal conductivity using inverse solution for one-dimensional heat conduction. International Journal of Heat and Mass Transfer, 53, 23-24, 5343-5349.

Найчастіше прочитані статті того самого автора (ів)