metody pomiaru parametr w cieplnych cia sta ych n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
METODY POMIARU PARAMETRÓW CIEPLNYCH CIAŁ STAŁYCH PowerPoint Presentation
Download Presentation
METODY POMIARU PARAMETRÓW CIEPLNYCH CIAŁ STAŁYCH

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 21

METODY POMIARU PARAMETRÓW CIEPLNYCH CIAŁ STAŁYCH - PowerPoint PPT Presentation


  • 213 Views
  • Uploaded on

METODY POMIARU PARAMETRÓW CIEPLNYCH CIAŁ STAŁYCH. Jerzy Bodzenta. Parametry cieplne Podstawowe równania Metody stałego strumienia Metody zmiennego strumienia Metody impulsowe Podsumowanie. Parametry cieplne. Ciepło właściwe C [J·kg -1 K -1 ] Współczynnik przewodnictwa cieplnego

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'METODY POMIARU PARAMETRÓW CIEPLNYCH CIAŁ STAŁYCH' - noah-jordan


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
metody pomiaru parametr w cieplnych cia sta ych

METODY POMIARU PARAMETRÓW CIEPLNYCH CIAŁ STAŁYCH

Jerzy Bodzenta

Parametry cieplne

Podstawowe równania

Metody stałego strumienia

Metody zmiennego strumienia

Metody impulsowe

Podsumowanie

parametry cieplne
Parametry cieplne
  • Ciepło właściwe C [J·kg-1K-1]
  • Współczynnik przewodnictwa cieplnego
  • κ [W·m-1K-1]
  • Dyfuzyjność cieplna α= κρ-1C-1[m2s-1]
  • Aktywność cieplna (efuzyjność cieplna)
  • ε= (κρC)1/2 [W·s1/2m-2K-1]
  • Pojemność cieplna ρC [J·m-3K-1]
  • Opór cieplnyRC[m2K·W-1]

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

podstawowe r wnania
Podstawowe równania
  • Bilans cieplny
  • Prawo Fouriera
  • Równanie Fouriera-Kirchhoffa

1 wymiar

stan ust.

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

podstawowe r wnania1

1

0

2

x

Podstawowe równania
  • Współczynnik odbicia fali termicznej

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

podstawowe r wnania2
Podstawowe równania
  • Związki

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody sta ego strumienia

Wyznaczane

Mierzone

Mierzone

Wyznaczane

Metody stałego strumienia
  • Podstawowa zależność

Model jednowymiarowy, stan ustalony

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody sta ego strumienia1

Grzejnik ekranujący

Grzejnik

Czujnik

temperatury

Próbka

Izolacja

cieplna

Chłodnica

Metody stałego strumienia
  • Typowe układy pomiarowe

Problemy: - dokładne wyznaczenie jQ lub P,

- jednowymiarowość.

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody sta ego strumienia2

Światło

Kamera IR

Grzejnik

Czujnik

temperatury

Wzorzec

Próbka

Izolacja

cieplna

Chłodnica

T

x

Metody stałego strumienia
  • Metody porównawcze

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody zmiennego strumienia

Wyznaczane

Mierzone

Metody zmiennego strumienia
  • Podstawowa zależność

Rozwiązanie

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody zmiennego strumienia1

d

T1

T2

T3

T4

Obecnie

Dt

Kamera IR

Metody zmiennego strumienia
  • Ångström (1863)

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody zmiennego strumienia2

d

Komora FA

f1/2

d

Podłoże

Metody zmiennego strumienia
  • Adams, Kirkbright (1977)

Zhang i inni (1990)

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody zmiennego strumienia3
Metody zmiennego strumienia
  • Metoda pomiaru dla płyt

z0

d

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody zmiennego strumienia4
Metody zmiennego strumienia
  • Metoda pomiaru dla płyt - modyfikacja

Możliwość dodatkowego wyznaczenia aktywności cieplnej przy pomiarach dla różnych płynów pod próbką

z0

d

Płyn

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody zmiennego strumienia5

│t│cos(t), a.u.

y0, mm

Metody zmiennego strumienia
  • Kuo i inni (1986)

z0

y0

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody zmiennego strumienia6

3

Kamera IR

300 Hz

700 Hz

2

1000 Hz

1

arg(t), rad

z0

0

-1

-2

100

200

300

400

500

600

y0

y0, mm

Metody zmiennego strumienia
  • Salazar, Sánchez-Lavega (1994)

Obecnie

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody zmiennego strumienia7
Metody zmiennego strumienia
  • Metoda 3ω – Cahill (1990)

I0cos (ωt)

U

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody impulsowe

1

0.8

Q

r

cl

0

qAtp

0.6

Q

r

cl

l

qAtp

2

p

b

t

2

l

0.4

0.2

0

t1/2

tx

0

2

4

6

8

10

2

p

b

t

2

l

Metody impulsowe
  • Parker i inni (1961)

d

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody impulsowe1
Metody impulsowe
  • Bertolotti i inni (1993)

r

2a

2as

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody impulsowe2
Metody impulsowe

C.J.K Richardson, J.B. Spicer, Optics and Lasers in Engineering 40 (2003) 379-391`

  • Termoodbicie przejściowe
  • Transient thermoreflectance (TTR)

Laser 76 MHz, 790 nm, 200 fs

Homodyna

1 MHz

1:9

Pomiar: S(t), 0 < t < 500 ps

Detektor

Modulator AO

1 MHz

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

metody impulsowe3

θ

Dla małych θ

y

Metody impulsowe
  • Przejściowe siatki cieplne
  • Transient thermal gratings (TTG)

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych

podsumowanie
Podsumowanie
  • Pomiar parametrów cieplnych jest trudny
  • Trudno jest wyróżnić standardowe metody pomiaru
  • Większość metod jest oparta na dopasowaniu parametrów w ramach założonego modelu
  • Większość metod jest oparta na bezpośrednim lub pośrednim pomiarze temperatury powierzchni próbki

J. Bodzenta - Metody pomiaru parametrów cieplnych cial stałych