Определение теплопроводности заполнителя в засыпке
Б.1 Сущность метода
Метод основан на создании в плоском горизонтальном слое заполнителя вертикального теплового потока.
Теплопроводность определяют расчетом по разности температур на противоположных поверхностях испытуемого заполнителя в засыпке при установившемся стационарном тепловом потоке.
Б.2 Средства испытания
Установка для определения теплопроводности (см. рисунок Б.1), включающая в себя:
- термостатированные полые верхнюю и нижнюю медные плиты диаметром 300 мм, толщиной 50 мм для создания и поддерживания заданной температуры на поверхностях пробы заполнителя;
- измеритель теплового потока (тепломер) по ГОСТ 7076;
- дифференциальные термопары, получаемые свариванием медной и константановой проволок диаметром 0,2 мм, для измерения разности температур на поверхностях пробы;
- круглую пластмассовую форму без дна с внутренним диаметром 300 мм и высотой 50 мм;
- кожух толщиной 50 мм из теплоизоляционного материала;
- жидкостные термостаты ТС-16А;
- ртутные термометры.
1 - верхние подводящие трубки; 2 - кожух; 3 - верхняя термостатированная плита; 4 - форма с заполнителем; 5 - тепломер; 6 - нижняя термостатированная плита; 7 - нижние подводящие трубки; 8 - потенциометр; 9 - точки подключения термопары
Рисунок Б.1 - Установка для определения теплопроводности заполнителя в засыпке
Сушильный электрошкаф.
Потенциометр ПМ-63 по ГОСТ 9245.
Металлические противни.
Б.3 Подготовка пробы
Лабораторную пробу испытуемой фракции заполнителя объемом 12 л (см. таблицу 1) высушивают до постоянной массы в сушильном электрошкафу. Отбирают квартованием аналитическую навеску объемом 3,6 л и равномерным слоем укладывают в круглую пластмассовую форму без дна, установленную на нижней термостатированной плите с тепломером. Сверху форму с заполнителем плотно прижимают верхней термостатированной плитой. Разность температур на поверхностях пробы заполнителя измеряют дифференциальной термопарой, один спай которой закрепляют на верхней стороне тепломера, а другой - на нижней грани верхней термостатированной плиты.
Б.4 Проведение испытания
Установку с помещенной в ней пробой заполнителя включают и выдерживают 2 ч для создания стационарного теплового режима. Далее через каждые 30 мин потенциометром измеряют показания тепломера и разность температур на противоположных поверхностях заполнителя. Проверку показаний дифференциальной термопары выполняют ртутным термометром.
Испытания прекращают, если три последовательных показания тепломера и термопар отклоняются от их среднего значения не более чем на 5%.
Б.5 Обработка результатов
Теплопроводность заполнителя в засыпке , Вт/м·К, вычисляют по формуле
, (Б.1)
где - плотность теплового потока через пробу заполнителя, Вт/м;
- толщина слоя заполнителя в форме, м;