химический каталог




Теплофизические методы исследования полимеров

Автор Ю.К.Годовский

)

На этой стадии величина т, называемая темпом охлаждения, сохраняет постоянное значение для любой точки тела. В общем случае темп охлаждения представляется в виде

т = f (a, Bi, 8)

где Bi«=a6A — критерий Био (Я — коэффициент теплоотдачи); б — характеристический размер.

Наиболее простое решение уравнение (1.8) имеет в случае интенсивного теплообмена на поверхности образца со средой, для которой Bi—«о. В этом случае

з = и*ф (1.9)

где К$ — коэффициент формы.

При конечных значениях Bi используют один из вариантов метода, основанный на том, что отношение

36

(7i—Гс)/(7"2—7"о) постоянно для любых двух точек тела, где Тг>Ти а OsgBsgl:

(r1-rc)/(7',-rc) = B-const (1.10)

Для образцов простой геометрической формы известны аналитические значения В [104]:

В = cos е (пластина)

С" В = /„ (е) (цилиндр) (1.11)

В= 1/ssine (шар) .где J0 — функция Бесселя первого рода нулевого порядка; e=6Vm/a.h

Нахождение коэффициента температуропроводности а заключается в экспериментальном определении величины В по отношению (1.11), расчете величины Е И расчете темпа охлаждения т по измерениям температуры в некоторой точке тела для двух моментов времени ti и /j по уравнению, вытекающему из уравнения (1.7):

(1.12)

После этого коэффициент температуропроводности получается из соотношения

а = m8>/eJ (1.13)

Установки для определения температуропроводности полимеров, работа которых основана на методе регулярного режима первого рода, описаны в работах [127, 128, 139, 140]. Для нахождения коэффициента теплопроводности по методу регулярного режима необходимо провести дополнительные измерения коэффициента теплоотдачи. Точность определения коэффициента теплопроводности составляет 4—8%.

Среди нестационарных методов определения коэффициента теплопроводности наиболее распространены квазистационарные методы, позволяющие определять температурную зависимость теплофизических характеристик в процессе нагрева с постоянной скоростью. В этом случае решение одномерного уравнения теплопроводности (1.4) для тел простейшей формы при соответствующих граничных условиях начиная с определенного момент» имеет вид [103]

Т(х, 0-Г,-1<--^-[Й1(1 + 2/В1)-*Ч (1.141

37

где 7"0 —начальная температура тела; а — .постоянная скорость нагрева; Кф — коэффициент формы, равный соответственно 1,2,3 для неограниченных пластины, цилиндр-а и. шара; —толщина пластины, диаметр цилиндра или шара (начало координат — в центре тела).

(1.15)

ДГ =

2Лфй

Стадия нагревания, описываемая этим уравнением, характеризуется постоянной скоростью изменения температуры всех точек тела. Перепад температуры между двумя произвольными точками тела Х\ и *2 {x?>xi) в этом случае обратно пропорционален температуропро" водности:

(xi-*i)

Таким образом, для определения температуропроводности необходимо измерить разность температур ДТ между двумя точками образца при постоянной скорости нагрева. Такой метод измерения температуропроводности полимеров использован, например, в работе [132].

Для определения коэффициента теплопроводности по методу квазистационарного режима необходимо кроме перепада температуры по толщине образца определить тепловой поток, пронизывающий образец в процессе нагрева. Это может быть сделано путем измерения скорости нагрева эталонного стержня с известной теплоемкостью [129, 136, 137]. Приборы, работа которых основана на этом принципе, применяются для определения теплофизических характеристик полимеров в температурном интервале 300—650 К. Точность определения Я равна 5%.

Обладая значительными преимуществами перед стационарными методами, нестационарные методы имеют одно существенное ограничение. В большинстве случаев теория этих методов предполагает слабую зависимость теплофизических характеристик от температуры. Поэтому их применение для изучения теплофизических характеристик в области резкого изменения с температурой (фазовые переходы и структурные превращения) требует специального обоснования. Использование же обычных расчетных соотношений может приводить к ошибочным результатам.

Методы определения анизотропии теплопроводности и температуропроводности

Ориентированные полимеры обладают ярко выраженной анизотропией теплопроводности и температуропроводности. Экспериментальное исследование анизотропии теплопроводности в ориентированных полимерах дает важную информацию о молекулярном механизме переноса тепла в таких системах. Для измерений на массивных образцах применяются стационарные методы определения теплопроводности [116—121, 143—145]. Ориентированные образцы, находящиеся ниже температуры стеклования или плавления, рассекаются на отдельные прямоугольные стержни, из них составляются пластины, большие грани которых либо перпендикулярны, либо параллельны направлению растяжения. При исследовании эластомеров часть ориентированного образца зажимается в металлической рамке, предохраняющей его от усадки, и в таком виде образец используется для измерений.

Анизотропия теплопроводности и температуропроводности может быть оценена просты

страница 12
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

Скачать книгу "Теплофизические методы исследования полимеров" (3.18Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
индивидуальные занятие курсы копьюторов
часы женские наручные брендовые жишоки
NLC.25.12.B10g
аренда автомобилей в москве почасовая

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)