Методика измерения теплопроводностиБольшое разнообразие механизмов теплопроводности и их сложный характер приводят к тому, что эксперимент остается пока единственным источником достоверных сведений о теплопроводности всех технически важных веществ и материалов. Современная физика способна объяснить лишь качественные особенности проявления той или иной составляющей теплопроводности. Существующие методы расчета теплопроводности отдельных групп материалов в своей основе остаются эмпирическими, носят локальный характер и основываются на большом массиве экспериментальных данных. Они лишь дополняют экспериментальные исследования теплопроводности, а не заменяют их. Являясь характеристикой пространственного переноса теплоты, теплопроводность проявляется в условиях заметных градиентов температурного поля внутри вещества. Современная экспериментальная теплофизика не располагает средствами, которые позволяли бы осуществлять непосредственные измерения локального градиента температуры. Для этого чаще всего по результатам измерения локальных дискретных значений температуры в характерных точках образца восстанавливают его температурное поле и через него расчетным способом отыскивают градиенты температуры в тех сечениях образца, для которых экспериментально измерены или заданы удельные тепловые потоки. Для определения коэффициента теплопроводности слоистых систем с высокой точностью перспективным является импульсный метод, предусматривающий измерение скорости прохождения теплового импульса через плоский образец определенной формы и размеров. Такой принцип реализован в компьютерном измерителе теплопроводности «Теплофон» КИТ-02ц (рис.6.2), который позволяет с высокой точностью (3-5%) измерять коэффициент теплопроводности в диапазоне 1-400 Вт/(м К)
Рис. 6.2. Измерительная ячейка прибора КИТ-02ц
|
