Теоретические основы работы

Цель работы

Экспериментальное определение коэффициента теплопроводности твёрдых тел методом цилиндрического слоя.

Назначение работы

Изучение теории и основного закона теплопроводности; факторов, определяющих теплопроводность; методов её опытного определения.

Содержание работы

Установление зависимости теплопроводности теплоизоляционного материала от температуры методом цилиндрического слоя.

Теоретические основы работы

Для нахождения количества теплоты, проходящего через цилиндрическую поверхность величиной в единицу времени, можно воспользоваться законом Фурье:

Подставляя в уравнение закона Фурье значение градиента температуры согласно уравнению () и, учитывая, что , получаем:

, тогда

, , где

- мощность, выделяемая в нагревателе

, ;

- длина рабочего слоя;

- наружный диаметр (суммируется по положению внешней термопары в слое);

- внутренний диаметр слоя;

- температура на внутренней поверхности образца;

- температура образца на расстоянии (мм) вдоль радиального нагревания.

Результаты расчётов для разных режимов опытов следует представить в виде графика .

В рассматриваемом случае максимальная погрешность вычисляется с помощью соотношения:

Рис. 1.1.