Приложение Б (рекомендуемое). Определение теплопроводности заполнителя в засыпке

Приложение Б
(рекомендуемое)

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.

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 , , вычисляют по формуле

, (Б.1)

где q - плотность теплового потока через пробу заполнителя, Вт/м2;

- толщина слоя заполнителя в форме, м;

и - температура верхней и нижней поверхностей заполнителя, К.

Плотность теплового потока q, , определяют по формуле

, (Б.2)

где E - показания потенциометра, мВ;

C - постоянная тепломера, .

За окончательный результат принимают среднеарифметическое значение результатов трех параллельных испытаний.