Способ определения термического сопротивления контакта

 

Изобретение относится к области тепловых испытаний и может быть использовано для определения термического сопротивления контакта между кристаллизующейся отливкой и литейной формой. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение способа, что .достигается введением измерителей температуры только в стенку литейной формы и сокращением их числа до двух. Помимо температурно-временных . измерений должны быть известны температура кристаллизации и коэффициенты теплопроводности материалов. По полученным данным вычисляется скачок .температуры в плоскости контакта и тепловой поток сквозь эту плоскость, искомый коэффициент равен отношению этих величин. 1 ил. i (Л со оо о СП ьо СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 N 25/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3780532/24-25 (22) 14.08.84 (46) 15.08.87. Вюл. Р 30 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Н.М.Цирельман, С.С.Шпиндлер и P.Ô.Ìàìëååâ (53) 536.2 (088.8) (56) Попов В.М. Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразъемных соединений. М.: Энергия, 1971, с. 29-38.

Шлыков Ю.П., Ганин E.À. Контактный теплообмен. М,-Л., ГЭИ, 1963, с.- 10-113.

„„SU„„1330525 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕПЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТА (57) Изобретение относится к области тепловых испытаний и может быть использовано для определения термического сопротивления контакта между кристаллизующейся отливкой и литейной формой. Цель изобретения — повышение надежности и упрощение способа, что .достигается введением измерителей температуры только в стенку литейной формы и сокращением их числа до двух. Помимо температурно †временн . измерений должны быть известны температура кристаллизации и коэффициен- . ты теплопроводности материалов. По Я полученным данным вычисляется скачок .температуры в плоскости контакта и тепловой поток сквозь эту плоскость, искомый коэффициент равен отношению этих величин. 1 ил.

133

0525

Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к способам определения термического сопротивления контакта между отливкой и литейной формой.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение способа.

Поставленная цель достигается сокращением числа измерителей температуры до двух и введением их только в материал литейной формы. Измерения температур как функций времени, коэффициентов теплопроводности материала литейной формы и отливки, а также температуры кристаллизации используются без вычисления контактного скачка температур и теплового потока на границе.

На чертеже схематично представлено поперечное сечение цилиндрической формы с отливкой.

На схеме приведены форма 1, термопара 2, печь 3 подогрева, отливка 4, термопары 5 и 6, осциллограф 7, Форма 1 установлена в печь 3 подогрева, термопары 5 и 6, закрепленные в форме 1, и термопара 2, находящаяся в термическом центре отливки 4, подключены к осциллографу. Термопара 2 служит только для контроля. Материал отливки — никель с известной температурой кристаллизации и известными значениями коэффициента теплопроводности. Показания двух измерителей температуры и значения коэффициента теплопроводности формы, полученные из независимого эксперимента, позволяют определить температуру поверхности литейной формы. Изменение температуры во времени, зарегистрированное термопарой 5, используется для расчета теплового потока через поверхность контакта и для вычисления температуры поверхности отливки.

Формула изобретения

Способ определения термического сопротивления контакта между отливкой и литейной формой, включающий создание теплового потока через контактирующие тепа, измерение темпера" туры в нескольких точках одного из них с последующим определением термического сопротивления контакта как отношения скачка температуры в плоскости контакта к плотности теплового потока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения способа, измеряют температуру в двух точках литейной формы, дополнительно измеряют температуру кристаллизации и коэффициенты теплопроводности материала литейной формы и закристаллиэованного материала, а скачок температуры в плос>0 кости контакта и плотность теплового потока определяют по формулам

n-t ье - г + a„ c„(т)п(г,— r,) Л1

15 «Г(% r r,) С„() (r -r ) пеО

О .Р л-1

q„= -%ТК С„(т)n(r - r<,) Л=, С н (c ) где С, (з)

20 "+ q (n+ 1)(n+ 2) п1 (Р-1) С ()k(-1)

r, (n+1) (n+2) (n = 0,1,2,...) — функции времени и%

25 которых С (r) и С,(r) являются значениями температуры и ее градиента в

r = r,;

t „„() и e „, () —, температуры в зоне контакта со стороны отливки и

ЗО со стороны формы;

q„- плотность теплового потока, пересекающего поверхность контакта в момент времени . от начала заливки; t — скачок температуры в плосо кости контакта в момент времени, С; — температура фазового пере9 хода;

%, Я вЂ” коэффициенты. теплопроводности материала формы и закрис40 таллизованного материала;

r — половина толщины плоской о отливки или наружный радиус цилиндрической и шаровой отливки;

r u r — расстояния от плоскости

45 оси или центра симметрии отливки до границы раздела жидкой и твердой фаз и до точки установки в стенке формы ближайшего к отливке термодатчика;

Р(Я,r, r ) — параметр, равный для плоской, цилиндрической и шаровой г отливок (г - г ) /а; r,ln - / и г„

2r (r - г„,) „, r соответственно;

Р=1, Р = 2иР 3для оболочек, охватывающих плоскую, цилиндрическую и сферическую отливки соответственно.

1330525

Составитель В. Вертоградский

Текред А.Кравчук Корректор И. Муска

Редактор Л.Повхан

Заказ 3575/45 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4