Лабораторный стенд для исследования теплофизических свойств веществ

 

Изобретение относится к учебным пойО* биям по теории теплообмена и может быть использовано при проведении лаборатЬрных занятий по теплотехнике. Цель изобре-тения ~ расширение функциональных возможностей. Лабораторный стенд для исследования теплофизических свойств веществ состоит из термостата с теплоносителем, расположенных в нем трех калориметров, два из которых предназначены для исследуемого вещества, атретий -для вещества с известными свойствами. В термостате установлены горизонтальная перегородка и две воздушные камеры, в Одной из которых расположен один из калориметров с исследуемым веществом, а в другой - с известным. Стенд также имеет средство для обеспечения теплообмена, состоящее из установленного в перегородке переливного патрубка, патрубка для подачи теплоносителя и патрубка для его слива. 2 ил.(ЛсИзобретение относится к учебным пособиям по теории теплообмена и может быТь. использовано при проведении лабораторных занятий по курсу "Общая теплотехни- •ca^ • •:;.•, . ,•:,;;.г •^.•:'//-'.-я-:';-^Известен лабораторный стенд для определения теллофизических свойств вец^ства, содержащий нагревательный эл^еменТ'с нанесенным на его поверхность слоем исс- 'ледуемого материала.Недостат1«31у» этого стенда является то, что он не может бьГТь использован для экспрессисследования, так как требует для ocyutecT- влёния исследования значительного времени на установление^тационарного режима.Известен лабораторный стенд для исследования теплофизических свойств веществ, содержащий термостат с установленными в нем тремя калориметрами, два из которых заполнены исследуе-мым материалом, а один выполнен из материала с известными свойствами, причем последний и один из первых двух помещены в воздушную камеру.Недостаток этого стенда - ограниченные функциональные возможности, так как здесь эксперимент можно провести только в процессе нагревания калориметров, а также для проведения нескольких опытов необходимо извлекать калориметры из термостата и каким-то образом их охлаждать. Это достаточно трудоемко и занимает значительное время, что в условиях проведения учебного занятия является немаловажным. Кроме того, помэшенные.в воздушную камеру калориметры прогреваются неравномерно, так как боковая поверхность их воспринимает неодинаковый тепловой поток, что обусловлено совместным расположением калориметров в одной|i^ о ел о>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (5!)3 6 09 В 23/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ l (21) 4751858/12 . (22) 23.10.89 (46) 23.02.92. Бюл. ЬЬ 7 (71) брянский технологический институт (72) А.Д.Чумаченко (53),626,01 (088.8) (56) Практикум ио теплопередаче.1 Под ред;.

А.П.Солодова. — 1986, с, 142. (54) ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ . ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ (57) Изобретение относится к учебным пособиям по теории теплообмена и может быть использовано при проведении лабораторных занятий по теплотехнике. Цель изобреЪ

Изобретение относится к учебным посо-. биям по теории теплообмена и может быть использовано при проведении лаборатор.ных занятий по курсу "Общая теплотехника".

Известен лабораторный стенд для определения теплофиэических свойств вещества, содержащий нагревательный элемент с нанесенным íà его поверхность слоем исследуемого материала.

Недостатком этого стенда является то, что он не может бй1 ь использован для экспрессисследования, так как требует для осуществления исследования значительного времени на установление .стационарного режима.

Известен лабораторный стенд для исследования теплофизических свойств ве-: ществ, содержащий термостат с установленными в нем тремя калориметрами, два из которых заполнены исследуе-

„„SU ÄÄ 1714659А1 тения — расширение функциональных возможностей. Лабораторный стенд для исследования теплофизических свойств веществ состоит из термостата с теплоносителем, расположенных в нем трех калориметров, два из которых предназначены для исследуемого вещества, а третий -для вещества с известными свойствами. В- термостате установлены горизонтальная перегородка и две воздушные камеры, в одной из которых расположен один из калориметров с исследуемым веществом, а в другой — с известным. Стенд также имеет средство для обеспечения теплообмена, состоящее из установленного в перегородке переливного патрубка, патрубка для подачи теплоносителя и патрубка для его слива. 2 ил. мым материалом, а один выполнен из материала с известными свойствами, причем последний и один из первых двух помещены в воздушную камеру.

Недостаток этого стенда .— ограниченные функциональные возможности, так как здесь эксперимент можно провести только

s.ïðîöåññå нагревания калориметров, а также для проведения нескольких опытов необходимо извлекать калориметры из термостата и каким-то образом их охлаждать. Это достаточно трудоемко и занимает значительное время, что в условиях проведения учебного занятия является немаловажным. Кроме того, помэшенные. в воздушную камеру калориметры прогреваются неравномерно, так как боковая поверхность их воспринимает, неодинаковый тепловой поток, что обусловлено совместным расположением калориметров в одной

1714659

15

25 из нижней

50

55 камере. Это снижзвт точность эксперимента.

Цель изобретения -. расширение функциональных возможностей.

Для достижвния этой цели в лабораторном стенде для исслвдования теплофиэичвских свойств веществ, содержащем термастат с теплоносителем и расположенными в нем тремя калоримвтрзми, двз иа которых предназначены для исследуемого вещества, а третий - для вещества с известными свойствами, и средство для обеспечения твплообмена между теплоносителем и кзлориметрзми, в-термостате установлены воздушные камеры, в одной иэ которых расположен один из калориметров с исследуемым веществом. а в другой с известными свойствами, перегородка, делящая вго по горизонтали на верхнюю и нижнюю поласти, с отверстиями, а средство для обеспечения теплообмена состоит из установленного в первгородке.переливного патрубка, пзтрубкз для подачи теплоносителя в верхнюю полость и патрубкэ для слива его

Такое выполнение стенда позволяет расширить вго функциональные возможности, так как оказывается возможным вести эксперимент кзк в процессе нагрева калориметров, так и в процессе их охлаждения без осуществления каких-то дополнительных мероприятий (например, извлечения калариметров из термостата).

На фиг. 1 представлен термастат, разрез; на фиг, 2 — лабораторный стейд, общий вид,, Кзлоримвтры 1-3, ззкреплвнныв в крышке 4, установлены в тврмоСтате 5; Кзлориметры 2 и 3 помещены в воздушные камеры 6 цилиндрической формы, з воздушные камеры 6 и калориметр 1 устэноЬлвны с зазором в отверстиях горизонтальной перегородки 7, делящей термастат 5 нз верхнюю и. нижнюю полости. Калоримвтры имеют сферическую форму, причем калориметры 1 и 2 зайолнены исслвдувмым веществом (нап риме р, песком, оп ил кзми).

Кзлориметр 3 выполнен из меди, а кзлориметры 1 и 2 — стеклянные колбы, диаметры их одинаковы. Патрубок 8 служит для обеспечения необходимого уровня нзд перегородкой 7, патрубок 9 — для подачи воды, патрубок 10 — для ее отвода. Термопары 11 служат для контроля температурного режимэ кзлориметров.

На фиг. 2 показано рекомендуемое при проведении учебного лабораторного занятия расположение трех термостэтов нэ стенде, при котором поток жидкости последовательно переходит из верхнего термоcTBTs .в нижний.

Стенд работает следующим образом.

Горячая вода (или холодная при проведении процесса охлаждения) поступает по патрубку 9 в верхнюю полость термостатэ 5 над перегородкой 7 и через зазоры между калориметром 1, воздушными камерами 6 и перегородкой 7 стекает в нижнюю полость термостата 5.

При этом наличие патрубка 8 позволяет поддерживать над перегородкой 7 такой уровень жидкости, чтобы она полностью омывала поверхность калориметра 1.

Лабораторная работа проводится по известной методике, т.е. на основании опытных замеров изменения температуры в . центре калориметров, регистрируемой посредством термопар 11, во времени по известной методике "регулярного режима" определяют теплопроводность и температуропроводность исследуемого материала.

Жидкость самотеком переходит иэ термостата в термостат (для выполнения лабораторной работы с группой из 12 студентов термостатов достаточно иметь три). Далее вода поступает в нагревательный прибор (не показан) обеспечивающий компенсацию потерь ею тепла и возвращается в верхний термастат. . При. проведении опыта на охлаждение калориметров;-после того как закойчен описанный выше эксперимент, патрубок 8 подключен к водопроводной системе с холодной водой и производят такой же эксперимент, но при охлаждении. При этом вода из последнего термостата сливается в канализацию.

Предлагаемый стенд имеет более аирокив функциональные возможности. нежели известный, так как позволяет проводить эксперимент как при нагревании, так и при охлаждении веществз. За учебное занятие можнс получить большее число опытных данных и, тем самым, более точный результат эксперимента. Ряд последовательных экспериментов здесь можно проводить без разработки термостата, что невозможно в известном стенде.

Размещение кэлоримвтров в раздельных воздушных камерах повышает равномерность их прогрева или охлаждения и эта позволяет получить более точные результаты опыта.

Формула изобретения

Лабораторный стенд для исследования теплофизических свойств веществ, содержащий термастат с теплоносителем и расположенными в нем тремя калориметрами, два из которых предназначены для исслвду.

1714659 емого вещества, а третий — для вещества с известными свойствами, и средство для обеспечения теплообмена между теплоносителями и калориметрами, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей. он имеет установленные в термостате воздушные камеры, в одной из которых расположен один из калориметров с исследуемым вещест;

ВоМ. а в другой с известным, расположенную в термостате и делящую его на верхнюю и нижн ою полости горизонтальную перегородку с отверстиями, а средство для

5 обеспечения теплообмена состоит из установленного в перегородке. переливного патрубка, патрубка для подачи теплоносителя в верхнюю полость и патрубка для слива его из нижней. t0

1734659

Составитель H.×óìåëåíêo

Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор E.Ïàïï

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 697 Тираж Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Лабораторный стенд для исследования теплофизических свойств веществ Лабораторный стенд для исследования теплофизических свойств веществ Лабораторный стенд для исследования теплофизических свойств веществ Лабораторный стенд для исследования теплофизических свойств веществ 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к демонстрационным приборам по гидромеханике и позволяет повысить наглядность демонстрации движения тела вверх под действием атмосферного давления и принципа работы гидротурбин

Изобретение относится к учебным наглядным пособиям по теоретической теплотехнике

Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет в курсе термодинамики быстро и точно определять показатель адиабаты газов

Изобретение относится к учебнолабораторному оборудованию по термо-

Изобретение относится к учебнолабораторному оборудованию по термодинамике

Изобретение относится к учебным приборам по физике

Изобретение относится к учебно-лабораторному оборудованию по теоретической теплотехнике

Изобретение относится к установкам для проведения учебных занятий

Изобретение относится к учебно-лабораторному оборудованию и может быть использовано при проведении лабораторных работ по физике и теплотехнике

Изобретение относится к лабораторной технике и предназначено для проведения учебных занятий по дисциплинам «Техническая термодинамика» и «Теплотехника», а также по разделу «Влажный воздух»

Изобретение относится к установке, предназначенной для демонстрации изотермического процесса в процессе обучения

Изобретение относится к области демонстрационных средств в области физики и предназначено для демонстрации процесса теплопроводности в ферромагнетиках, помещенных в магнитное поле

Изобретение относится к лабораторным установкам и предназначено проведения учебных занятий по дисциплинам «Техническая термодинамика» и «Теплотехника»

Изобретение относится к области термодинамики применительно к поведению микрочастиц вещества в тепловом поле и может быть использовано для установления природы их хаотического движения в вакууме
Наверх