ГОСТ 32025-2012 (EN ISO 8497:1996) Тепловая изоляция. Метод определения характеристик теплопереноса в цилиндрах заводского изготовления при стационарном тепловом режиме

     10 Корректировка тепловых потерь при использовании заглушек

Корректировку тепловых потерь проводят для средств испытаний с калиброванными или рассчитанными заглушками. Проводить корректировку для средств испытаний с торцевыми охранными зонами не требуется.

10.1 Калиброванные заглушки

10.1.1 Температурный диапазон

Калибровку средств испытаний с калиброванными заглушками проводят во всем диапазоне температур предполагаемого применения изделия, при этом проводят не менее трех калибровок на приблизительно равных отрезках температурного интервала и строят график зависимости электрической мощности от разности температур трубы и окружающей среды. Для каждой температуры окружающей среды должны применяться отдельные калибровочные графики. Если средства испытаний применяют только для одного набора условий, то допускается проводить интерполяцию между результатами двух испытаний, проведенных при одной и той же температуре окружающей среды и при температуре калибровочной трубы немного выше и немного ниже требуемой.

10.1.2 Сборка

Заглушки устанавливают на калибровочную трубу и закрывают неплотности между ними стекловолокном или другим подходящим для этих целей материалом. Подключают питание и выводы термопар.

10.1.3 Процедура калибровки

Источник питания нагревателя настраивают так, чтобы была достигнута требуемая температура. После достижения стационарных условий измеряют температуру калибровочной трубы и окружающей среды, а также среднюю электрическую мощность нагревателя с периодичностью не менее 0,5 ч.

Измерения продолжают до тех пор, пока не менее чем три положительных результата измерений, проведенных через каждые 0,5 ч, будут отличаться не более чем на 1% среднего значения результатов этих измерений, и если результаты измерений показывают однонаправленную тенденцию. Если мощность измеряют встроенными средствами измерений, то продолжительность каждого измерения должна быть не менее 0,5 ч. В некоторых случаях возможны более строгие требования.

10.2 Рассчитанные заглушки

10.2.1 Процедура расчета

Для средств испытаний с рассчитанными заглушками корректировку тепловых потерь проводят в осевом направлении заглушек. Допускается проводить одну или несколько процедур, дающих удовлетворительные результаты.

10.2.2 Метод Ван Ринсума

10.2.2.1 Сущность метода

Метод Ван Ринсума основан на том, что тепловые потери на поверхности испытательной трубы ближе к ее концам в осевом направлении вызывают падение температуры как функции от теплопроводностей испытательной и нагревательной труб и образца. Если падение температуры измерено, а теплопроводности испытательной и нагревательной труб известны, то можно определить теплопроводность образца, измерив скорость теплового потока. Методом Ван Ринсума рассчитывают температуру, которую следует прибавить к значению температуры на поверхности трубы в ее средней точке. Значение скорректированной температуры на поверхности трубы применяют в стандартном уравнении для определения теплопроводности (см. 3.5).

10.2.2.2 Измерения

Четыре термопары, равномерно размещенные по окружности испытательной трубы в верхней и нижней частях и по бокам, должны располагаться в середине испытательной трубы. Аналогичные комплекты из четырех термопар устанавливают на расстоянии (не менее 200 мм) от середины в сторону одного из торцов. Термопары устанавливают в канавки и закрепляют, как указано в 7.5. Среднее значение температуры снимают с каждого комплекта термопар.

10.2.2.3 Расчет

Определяют приблизительное значение теплопроводности по формуле

,                                            (10)

где , , , , - см. раздел 4;

- температура в середине поверхности трубы, являющейся средним значением показаний четырех термопар, К.

Корректирующий фактор определяют по формуле

,                                  (11)

где и - площадь сечения и теплопроводность испытательной трубы соответственно;

и - площадь сечения и теплопроводность внутренней нагревательной трубы соответственно.