ഇപ്പോൾ വരെ, ഒരു ഏകീകൃത വർഗ്ഗീകരണം വികസിപ്പിച്ചിട്ടില്ല, ഇത് നിലവിലുള്ള വിവിധ രീതികളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. വസ്തുക്കളുടെ താപ ചാലകത അളക്കുന്നതിനുള്ള അറിയപ്പെടുന്ന പരീക്ഷണ രീതികളെ രണ്ട് വലിയ ഗ്രൂപ്പുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: സ്റ്റേഷണറി, നോൺ സ്റ്റേഷണറി. ആദ്യ സന്ദർഭത്തിൽ, കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരം താപ ചാലക സമവാക്യത്തിന്റെ പ്രത്യേക പരിഹാരങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു

വ്യവസ്ഥയിൽ, രണ്ടാമത്തേതിൽ - ടി താപനിലയുള്ള അവസ്ഥയിൽ; f - സമയം; - താപ വ്യതിയാനത്തിന്റെ ഗുണകം; l - താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകം; സി നിർദ്ദിഷ്ട താപ ശേഷി; d എന്നത് മെറ്റീരിയലിന്റെ സാന്ദ്രതയാണ്; - അനുബന്ധ കോർഡിനേറ്റ് സിസ്റ്റത്തിൽ എഴുതിയ ലാപ്ലേസ് ഓപ്പറേറ്റർ; - വോള്യൂമെട്രിക് താപ സ്രോതസിന്റെ പ്രത്യേക ശക്തി.

ആദ്യത്തെ ഗ്രൂപ്പ് രീതികൾ ഒരു നിശ്ചല താപ ഭരണത്തിന്റെ ഉപയോഗത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്; രണ്ടാമത്തേത് ഒരു നിശ്ചലമല്ലാത്ത താപ വ്യവസ്ഥയാണ്. അളവുകളുടെ സ്വഭാവമനുസരിച്ച് താപ ചാലകത ഗുണകം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള സ്റ്റേഷണറി രീതികൾ നേരിട്ടുള്ളതാണ് (അതായത്, താപ ചാലകത ഗുണകം നേരിട്ട് നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു) അവ കേവലവും ആപേക്ഷികവുമായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. കേവല രീതികളിൽ, പരീക്ഷണത്തിൽ അളക്കുന്ന പാരാമീറ്ററുകൾ താപ ചാലകത ഗുണകത്തിന്റെ ആവശ്യമുള്ള മൂല്യം നേടാൻ കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യം ഉപയോഗിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ആപേക്ഷിക രീതികളിൽ, പരീക്ഷണത്തിൽ അളക്കുന്ന പാരാമീറ്ററുകൾ താപ ചാലകത ഗുണകത്തിന്റെ ആവശ്യമുള്ള മൂല്യം നേടാൻ കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യം ഉപയോഗിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ആപേക്ഷിക രീതികളിൽ, കേവല മൂല്യം കണക്കാക്കാൻ അളന്ന പാരാമീറ്ററുകൾ പര്യാപ്തമല്ല. രണ്ട് കേസുകൾ ഇവിടെ സാധ്യമാണ്. ആദ്യത്തേത് ഒരു യൂണിറ്റായി എടുക്കുന്ന പ്രാരംഭവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകത്തിലെ മാറ്റം നിരീക്ഷിക്കുക എന്നതാണ്. അറിയപ്പെടുന്ന താപഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു റഫറൻസ് മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉപയോഗമാണ് രണ്ടാമത്തെ കേസ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യത്തിൽ സ്റ്റാൻഡേർഡിന്റെ താപ ചാലകത ഗുണകം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ആപേക്ഷിക രീതികൾക്ക് കേവല രീതികളെ അപേക്ഷിച്ച് ചില ഗുണങ്ങളുണ്ട്, കാരണം അവ ലളിതമാണ്. ചൂടാക്കൽ സ്വഭാവമനുസരിച്ച് (ബാഹ്യ, വോള്യൂമെട്രിക്, സംയോജിത) സാമ്പിളുകളിലെ താപനില ഫീൽഡിന്റെ ഐസോതെർമുകളുടെ രൂപമനുസരിച്ച് (ഫ്ലാറ്റ്, സിലിണ്ടർ, ഗോളാകൃതി) സ്റ്റേഷണറി രീതികളുടെ കൂടുതൽ വിഭജനം നടത്താം. ബാഹ്യ ചൂടാക്കൽ രീതികളുടെ ഉപഗ്രൂപ്പിൽ ബാഹ്യ (ഇലക്ട്രിക്കൽ, വോള്യൂമെട്രിക്, മുതലായവ) ഹീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന എല്ലാ രീതികളും ഉൾപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ താപ വികിരണം അല്ലെങ്കിൽ ഇലക്ട്രോൺ ബോംബർ\u200cമെന്റ് ഉപയോഗിച്ച് സാമ്പിൾ ഉപരിതലങ്ങൾ ചൂടാക്കുന്നു. വോള്യൂമെട്രിക് തപീകരണമുള്ള രീതികളുടെ ഉപഗ്രൂപ്പ് സാമ്പിളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ഒരു വൈദ്യുതധാരയിലൂടെ ചൂടാക്കൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന എല്ലാ രീതികളെയും ഒന്നിപ്പിക്കുന്നു, ന്യൂട്രോൺ അല്ലെങ്കിൽ ആർ-റേഡിയേഷനിൽ നിന്നുള്ള പഠനത്തിൻ കീഴിലുള്ള സാമ്പിൾ ചൂടാക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ മൈക്രോവേവ് വൈദ്യുത പ്രവാഹങ്ങൾ. സംയോജിത തപീകരണത്തോടുകൂടിയ രീതികളുടെ ഉപഗ്രൂപ്പിൽ ഒരേസമയം സാമ്പിളുകളുടെ ബാഹ്യ, വോള്യൂമെട്രിക് ചൂടാക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ചൂടാക്കൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതികൾ ഉൾപ്പെടുത്താം (ഉദാഹരണത്തിന്, ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള വൈദ്യുതധാരകളാൽ).

നിശ്ചല രീതികളുടെ മൂന്ന് ഉപഗ്രൂപ്പുകളിലും താപനില ഫീൽഡ്

വ്യത്യസ്തമായിരിക്കാം.

സാമ്പിളിന്റെ സമമിതി അക്ഷത്തിൽ ചൂട് ഫ്ലക്സ് നയിക്കുമ്പോൾ പ്ലെയിൻ ഐസോതെർമുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു. സാഹിത്യത്തിൽ ഫ്ലാറ്റ് ഐസോതെർമുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതികളെ അക്ഷീയ അല്ലെങ്കിൽ രേഖാംശ താപപ്രവാഹമുള്ള രീതികൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, പരീക്ഷണാത്മക സജ്ജീകരണങ്ങളെ സ്വയം ഫ്ലാറ്റ് ഉപകരണങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

സിലിണ്ടർ സാമ്പിളിന്റെ ദൂരത്തിന്റെ ദിശയിലുള്ള താപപ്രവാഹത്തിന്റെ പ്രചാരണവുമായി സിലിണ്ടർ ഐസോതെർമുകൾ യോജിക്കുന്നു. ഒരു ഗോളീയ സാമ്പിളിന്റെ ദൂരത്തിനൊപ്പം താപപ്രവാഹം നയിക്കുമ്പോൾ, ഗോളീയ ഐസോതെർമുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു. അത്തരം ഐസോതെർമുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതികളെ ഗോളാകൃതി എന്നും ഉപകരണങ്ങളെ ഗോളാകൃതി എന്നും വിളിക്കുന്നു.

യുഡിസി 536.2.083; 536.2.081.7; 536.212.2; 536.24.021 എ. വി. ലുസിന, എ. വി. റൂഡിൻ

സ്റ്റേഷണറി ഹീറ്റ് ഫ്ലോയുടെ രീതിയാൽ ലോഹ സാമ്പിളുകളുടെ തെർമൽ കണ്ടക്റ്റിവിറ്റി അളക്കുന്നത്

വ്യാഖ്യാനം. സ്റ്റേഷണറി ഹീറ്റ് ഫ്ലക്സ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് ഏകീകൃത സിലിണ്ടർ വടി അല്ലെങ്കിൽ നേർത്ത ചതുരാകൃതിയിലുള്ള പ്ലേറ്റ് രൂപത്തിൽ നിർമ്മിച്ച ലോഹ സാമ്പിളുകളുടെ താപ ചാലകത അളക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ഇൻസ്റ്റാളേഷന്റെ സാങ്കേതികതയും രൂപകൽപ്പന സവിശേഷതകളും വിവരിക്കുന്നു. പഠനത്തിലുള്ള സാമ്പിൾ നേരിട്ടുള്ള വൈദ്യുത തപീകരണത്തിലൂടെ ഹ്രസ്വമായ ഒന്നിടവിട്ട കറന്റ് പൾസ് ഉപയോഗിച്ച് ചൂടാക്കുന്നു, ഇത് കൂറ്റൻ കോപ്പർ കറന്റ് ക്ലാമ്പുകളിൽ ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ഒരേസമയം ഒരു ചൂട് സിങ്കിന്റെ പ്രവർത്തനം നിർവ്വഹിക്കുന്നു.

പ്രധാന പദങ്ങൾ: താപ ചാലകത ഗുണകം, സാമ്പിൾ, ഫ്യൂറിയറുടെ നിയമം, നിശ്ചല താപ കൈമാറ്റം, അളക്കുന്ന ഉപകരണം, ട്രാൻസ്ഫോർമർ, മൾട്ടിമർ, തെർമോകോൾ.

ആമുഖം

ഖരാവസ്ഥയിൽ ചലിക്കുന്ന കണികകളിലൂടെ (ഇലക്ട്രോണുകൾ, തന്മാത്രകൾ, ആറ്റങ്ങൾ മുതലായവ) ഖരരൂപത്തിലുള്ള കൂടുതൽ ചൂടായ സ്ഥലങ്ങളിൽ നിന്ന് താപോർജ്ജത്തെ കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നത് താപ ചാലകതയുടെ പ്രതിഭാസം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. താപ ചാലകതയുടെ പ്രതിഭാസത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു, അവ: എണ്ണ, എയ്\u200cറോസ്\u200cപേസ്, ഓട്ടോമോട്ടീവ്, മെറ്റലർജിക്കൽ, മൈനിംഗ് മുതലായവ.

താപ കൈമാറ്റത്തിന് മൂന്ന് പ്രധാന തരം ഉണ്ട്: സംവഹനം, താപ വികിരണം, താപ ചാലകം. താപ ചാലകത വസ്തുവിന്റെ സ്വഭാവത്തെയും അതിന്റെ ഭ physical തിക അവസ്ഥയെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. അതേസമയം, ദ്രാവകങ്ങളിലും ഖരരൂപങ്ങളിലും (ഡീലക്\u200cട്രിക്സ്) energy ർജ്ജം ഇലാസ്റ്റിക് തരംഗങ്ങളിലൂടെയും വാതകങ്ങളിലൂടെയും - ആറ്റങ്ങളുടെ (തന്മാത്രകളുടെ) കൂട്ടിയിടിയിലൂടെയും വ്യാപിക്കുന്നതിലൂടെയും ലോഹങ്ങളിലും - സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളുടെ വ്യാപനത്തിലൂടെയും താപ വൈബ്രേഷനുകളിലൂടെയും കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ലാറ്റിസ്. ശരീരത്തിലെ താപ കൈമാറ്റം അത് ഏത് അവസ്ഥയിലാണെന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു: വാതകം, ദ്രാവകം അല്ലെങ്കിൽ ഖര.

ദ്രാവകങ്ങളിലെ താപ ചാലകതയുടെ സംവിധാനം വാതകങ്ങളിലെ താപ ചാലകതയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്, കൂടാതെ സോളിഡുകളുടെ താപ ചാലകതയുമായി വളരെ സാമ്യമുണ്ട്. ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള പ്രദേശങ്ങളിൽ, തന്മാത്രകളുടെ വലിയ-ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് വൈബ്രേഷനുകൾ ഉണ്ട്. ഈ വൈബ്രേഷനുകൾ അടുത്തുള്ള തന്മാത്രകളിലേക്ക് മാറ്റുന്നു, അതിനാൽ താപ ചലനത്തിന്റെ energy ർജ്ജം പാളിയിൽ നിന്ന് പാളിയിലേക്ക് മാറുന്നു. ഈ സംവിധാനം താപ ചാലകത ഗുണകത്തിന്റെ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ മൂല്യം നൽകുന്നു. താപനിലയിലെ വർദ്ധനയോടെ, മിക്ക ദ്രാവകങ്ങൾക്കും, താപ ചാലകത ഗുണകം കുറയുന്നു (വെള്ളവും ഗ്ലിസറിനും ഒഴികെ, താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് താപ ചാലകത ഗുണകം വർദ്ധിക്കുന്നു).

അനുയോജ്യമായ വാതകങ്ങളിൽ തന്മാത്രാ ചലനം വഴി ഗതികോർജ്ജം കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന പ്രതിഭാസമാണ് താപചാലകത്തിലൂടെ താപം കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നത്. തന്മാത്രാ ചലനത്തിന്റെ ക്രമരഹിതത കാരണം, തന്മാത്രകൾ എല്ലാ ദിശകളിലേക്കും നീങ്ങുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സ്ഥലങ്ങളിൽ നിന്ന് കുറഞ്ഞ താപനിലയുള്ള സ്ഥലങ്ങളിലേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ, ജോഡി കൂട്ടിയിടി മൂലം തന്മാത്രകൾ ചലനത്തിന്റെ ഗതികോർജ്ജം കൈമാറുന്നു. തന്മാത്രാ ചലനത്തിന്റെ ഫലമായി, താപനിലയുടെ ക്രമാനുഗതമായ സമവാക്യം സംഭവിക്കുന്നു; അസമമായി ചൂടാക്കിയ വാതകത്തിൽ, തന്മാത്രകളുടെ ക്രമരഹിതമായ (താറുമാറായ) ചലനത്തിനിടയിൽ ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ കൈമാറ്റമാണ് താപ കൈമാറ്റം. താപനില കുറയുന്നതോടെ വാതകങ്ങളുടെ താപ ചാലകത കുറയുന്നു.

ലോഹങ്ങളിൽ, പ്രധാന താപ ട്രാൻസ്മിറ്റർ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളാണ്, ഇത് ഒരു അനുയോജ്യമായ മോണറ്റോമിക് വാതകവുമായി ഉപമിക്കാം. അതിനാൽ, കുറച്ച് ഏകദേശത്തോടെ

കെട്ടിടത്തിന്റെയും താപ-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് വസ്തുക്കളുടെയും താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകം വർദ്ധിക്കുന്ന താപനിലയോടൊപ്പം വർദ്ധിക്കുന്നു, വോള്യൂമെട്രിക് ഭാരം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ഇത് വർദ്ധിക്കുന്നു. താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകം പദാർത്ഥത്തിന്റെ സുഷിരത്തെയും ഈർപ്പത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. വിവിധ വസ്തുക്കളുടെ താപ ചാലകത പരിധിയിൽ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു: 2-450 W / (m K).

1. താപ ചാലകതയുടെ സമവാക്യം

താപ ചാലകതയുടെ നിയമം, ചൂട് കൈമാറ്റത്തിന്റെ ആനുപാതികതയുടെ ഫ്യൂറിയർ അനുമാനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. സംഖ്യാശാസ്ത്രപരമായി, താപ ചാലകത ഗുണകം ഒരു യൂണിറ്റ് ഉപരിതലത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്ന താപത്തിന്റെ അളവിന് തുല്യമാണ്, സാധാരണ നീളമുള്ള ഒരു യൂണിറ്റിന് താപനില കുറയുന്നത് ഒരു ഡിഗ്രിക്ക് തുല്യമാണ്.

ഫൂറിയറുടെ നിയമമനുസരിച്ച്, ഉപരിതല താപപ്രവാഹ സാന്ദ്രത h ആനുപാതികമാണ്

താപനില ഗ്രേഡിയന്റിന് തുല്യമാണ് -:

ഇവിടെ എക്സ് ഘടകത്തെ താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. താപനില കുറയുന്ന ദിശയിലേക്ക് താപം കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നുവെന്ന് മൈനസ് ചിഹ്നം സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഒരു യൂണിറ്റ് ഐസോതെർമൽ ഉപരിതലത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന താപത്തിന്റെ അളവിനെ ചൂട് ഫ്ലക്സ് സാന്ദ്രത എന്ന് വിളിക്കുന്നു:

ഐസോതെർമൽ ഉപരിതല ബിയിലൂടെ ഒരു യൂണിറ്റിന് സമയം കടന്നുപോകുന്ന താപത്തെ ഹീറ്റ് ഫ്ലക്സ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു:

О \u003d | chib \u003d -1 -cdP ^ B. (1.3)

ടി ഉപരിതലത്തിൽ ഈ ഉപരിതലത്തിലൂടെ കടന്നുപോയ മൊത്തം താപത്തിന്റെ അളവ് സമവാക്യത്തിൽ നിന്ന് നിർണ്ണയിക്കപ്പെടും

\u003d -DL- from t മുതൽ. (1.4)

2. താപ ചാലകതയുടെ അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾ

വ്യക്തതയില്ലാത്തതിന് വിവിധ വ്യവസ്ഥകളുണ്ട്: ജ്യാമിതീയ - താപ ചാലക പ്രക്രിയ നടക്കുന്ന ശരീരത്തിന്റെ ആകൃതിയും വലുപ്പവും ചിത്രീകരിക്കുന്നു; ശാരീരിക - ശരീരത്തിന്റെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ; താൽക്കാലികം - സമയത്തിന്റെ പ്രാരംഭ നിമിഷത്തിൽ ശരീര താപനില വിതരണം ചെയ്യുന്നത്; അതിർത്തി - പരിസ്ഥിതിയുമായുള്ള ശരീരത്തിന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനം.

ആദ്യ തരത്തിലുള്ള അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾ. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ശരീരത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിലെ താപനില വിതരണം ഓരോ നിമിഷവും സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

രണ്ടാമത്തെ തരത്തിലുള്ള അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾ. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, നിർദ്ദിഷ്ട മൂല്യം ഏത് സമയത്തും ശരീര ഉപരിതലത്തിലെ ഓരോ പോയിന്റിനുമായുള്ള താപപ്രവാഹ സാന്ദ്രതയാണ്:

യാര \u003d I (X, Y, 2.1).

III തരത്തിലുള്ള അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾ. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഇടത്തരം T0 ന്റെ താപനിലയും ശരീരത്തിന്റെ ഉപരിതലവുമായി ഈ മാധ്യമത്തിന്റെ താപ കൈമാറ്റത്തിനുള്ള വ്യവസ്ഥകളും വ്യക്തമാക്കുന്നു.

ശരീരത്തിന്റെ സമ്പർക്ക ഉപരിതലത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന താപപ്രവാഹങ്ങളുടെ തുല്യതയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് IV തരത്തിലുള്ള അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾ രൂപപ്പെടുന്നത്.

3. താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകം അളക്കുന്നതിനുള്ള പരീക്ഷണാത്മക സജ്ജീകരണം

താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള ആധുനിക രീതികളെ രണ്ട് ഗ്രൂപ്പുകളായി തിരിക്കാം: നിശ്ചല താപപ്രവാഹത്തിന്റെ രീതികളും നിശ്ചലമല്ലാത്ത താപപ്രവാഹത്തിന്റെ രീതികളും.

ആദ്യത്തെ ഗ്രൂപ്പ് രീതികളിൽ, ഒരു ശരീരത്തിലൂടെയോ ശരീരവ്യവസ്ഥയിലൂടെയോ കടന്നുപോകുന്ന താപപ്രവാഹം വലുപ്പത്തിലും ദിശയിലും സ്ഥിരമായി തുടരുന്നു. താപനില ഫീൽഡ് നിശ്ചലമാണ്.

നോൺ-സ്റ്റേഷണറി രീതികൾ സമയ-വ്യതിയാന താപനില ഫീൽഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഈ സൃഷ്ടിയിൽ, സ്റ്റേഷണറി ഹീറ്റ് ഫ്ലക്സ് രീതികളിലൊന്നായ കോഹ്\u200cറോഷ് രീതി ഞങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചു.

ലോഹ സാമ്പിളുകളുടെ താപ ചാലകത അളക്കുന്നതിനുള്ള സജ്ജീകരണത്തിന്റെ ബ്ലോക്ക് ഡയഗ്രം ചിത്രം കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒന്ന്.

അത്തിപ്പഴം. 1. അളക്കുന്ന സജ്ജീകരണത്തിന്റെ ഡയഗ്രം തടയുക

ഇൻസ്റ്റാളേഷന്റെ പ്രധാന ഘടകം ഒരു പവർ സ്റ്റെപ്പ്-ഡ transfor ൺ ട്രാൻസ്ഫോർമർ 7 ആണ്, ഇതിന്റെ പ്രാഥമിക വിൻ\u200cഡിംഗ് LATR 10 തരം ഓട്ടോട്രാൻസ്ഫോർമറുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ആറ് തിരിവുകളുള്ള ഒരു ചതുരാകൃതിയിലുള്ള കോപ്പർ ബസിൽ നിർമ്മിച്ച ദ്വിതീയ വിൻ\u200cഡിംഗ് നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു ഒരേസമയം ഒരു ഹീറ്റ് സിങ്ക്-കൂളറായി വർത്തിക്കുന്ന കൂറ്റൻ കോപ്പർ കറന്റ് ക്ലാമ്പുകൾ 2 ... അന്വേഷിച്ച സാമ്പിൾ 1 കൂറ്റൻ കോപ്പർ ബോൾട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ച് കൂറ്റൻ കോപ്പർ കറന്റ് ക്ലാമ്പുകൾ 2 ൽ ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു (ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിട്ടില്ല), ഇത് ഒരേസമയം ഒരു ചൂട് സിങ്കായി വർത്തിക്കുന്നു. പഠനത്തിലുള്ള സാമ്പിളിന്റെ വിവിധ പോയിന്റുകളിലെ താപനില നിയന്ത്രണം ക്രോമൽ-കോപ്പൽ തെർമോകോൾ 3, 5 എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചാണ് നടത്തുന്നത്, ഇതിന്റെ പ്രവർത്തന അറ്റങ്ങൾ സാമ്പിൾ 1 ന്റെ സിലിണ്ടർ ഉപരിതലത്തിൽ നേരിട്ട് ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു - ഒന്ന് സാമ്പിളിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത്, മറ്റൊന്ന് സാമ്പിളിന്റെ അവസാനം. തെർമോകോൾ 3, 5 എന്നിവയുടെ സ end ജന്യ അറ്റങ്ങൾ ഡിടി -838 4, 6 തരം മൾട്ടിമീറ്ററുകളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് 0.5 ° C കൃത്യതയോടെ താപനില അളക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. പവർ ട്രാൻസ്ഫോർമറിന്റെ ദ്വിതീയ വിൻ\u200cഡിംഗിൽ നിന്നുള്ള ഒരു ഹ്രസ്വ എസി പൾസ് ഉപയോഗിച്ച് നേരിട്ടുള്ള വൈദ്യുത തപീകരണത്തിലൂടെ സാമ്പിൾ ചൂടാക്കുന്നു. ടെസ്റ്റ് സാമ്പിളിലെ കറന്റ് പരോക്ഷമായി കണക്കാക്കുന്നു - റിംഗ് കറന്റ് ട്രാൻസ്ഫോർമർ 8 ന്റെ ദ്വിതീയ വിൻ\u200cഡിംഗിലെ വോൾട്ടേജ് അളക്കുന്നതിലൂടെ, പ്രാഥമികം പവർ ട്രാൻസ്\u200cഫോർമർ 7 ന്റെ ദ്വിതീയ വിൻ\u200cഡിംഗിന്റെ പവർ ബസാണ് വിൻ\u200cഡിംഗ്, വാർ\u200cഷിക കാന്തിക കാമ്പിന്റെ സ്വതന്ത്ര വിടവിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു. നിലവിലെ ട്രാൻസ്ഫോർമറിന്റെ ദ്വിതീയ വിൻ\u200cഡിംഗിന്റെ വോൾട്ടേജ് ഒരു മൾട്ടിമീറ്റർ 9 അളക്കുന്നു.

ടെസ്റ്റ് സാമ്പിളിലെ ഇംപൾസ് കറന്റിലെ വ്യാപ്തിയിൽ മാറ്റം വരുത്തുന്നത് ഒരു ലീനിയർ ഓട്ടോട്രാൻസ്ഫോർമർ 10 (LATR) ഉപയോഗിച്ചാണ്, ഇതിന്റെ പ്രാഥമിക വിൻ\u200cഡിംഗ് 220 വി ആൾട്ടർനേറ്റീവ് കറന്റ് നെറ്റ്\u200cവർക്കിലേക്ക് സീരീസ് കണക്റ്റുചെയ്\u200cത മെയിൻസ് ഫ്യൂസ് 13, ഒരു ബട്ടൺ എന്നിവയിലൂടെ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. 12. ഒരു മൾട്ടിമീറ്റർ 14 ഉപയോഗിച്ച്, നിലവിലെ ക്ലാമ്പുകളുമായി സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു 2. ലീനിയർ ഓട്ടോട്രാൻസ്ഫോർമറിന്റെ പ്രാഥമിക വിൻ\u200cഡിംഗുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു ഇലക്ട്രിക് സ്റ്റോപ്പ് വാച്ച് 11 ഉപയോഗിച്ചാണ് നിലവിലെ പൾ\u200cസുകളുടെ ദൈർ\u200cഘ്യം അളക്കുന്നത് 10. ഹീറ്റിംഗ് മോഡ് ഓണും ഓഫും ടെസ്റ്റ് സാമ്പിൾ ബട്ടൺ 12 നൽകി.

മുകളിൽ വിവരിച്ച ഇൻസ്റ്റാളേഷനിൽ താപ ചാലകത ഗുണകം അളക്കുമ്പോൾ, ഇനിപ്പറയുന്ന വ്യവസ്ഥകൾ പാലിക്കേണ്ടതുണ്ട്:

ടെസ്റ്റ് സാമ്പിളിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷന്റെ ഏകീകൃതത മുഴുവൻ നീളത്തിലും;

പരീക്ഷണ സാമ്പിളിന്റെ വ്യാസം 0.5 മില്ലീമീറ്റർ മുതൽ 3 മില്ലീമീറ്റർ വരെയായിരിക്കണം (അല്ലാത്തപക്ഷം, പ്രധാന താപവൈദ്യുതി പവർ ട്രാൻസ്ഫോർമറിൽ പുറത്തിറങ്ങും, പരീക്ഷണ സാമ്പിളിലല്ല).

സാമ്പിൾ നീളത്തെ താപനിലയെ ആശ്രയിക്കുന്നതിന്റെ ചിത്രം ചിത്രം കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 2.

അത്തിപ്പഴം. 2. സാമ്പിൾ ദൈർഘ്യത്തെ താപനിലയെ ആശ്രയിക്കുക

മുകളിലുള്ള ഡയഗ്രാമിൽ കാണുന്നത് പോലെ, പരീക്ഷണ സാമ്പിളിന്റെ ദൈർഘ്യത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നത് സാമ്പിളിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് പരമാവധി ഉച്ചരിക്കുന്ന രേഖീയമാണ്, അറ്റത്ത് ഇത് ചുരുങ്ങിയതും (സ്ഥിരമായി) ആംബിയന്റിന് തുല്യവുമാണ് ഈ പരീക്ഷണാത്മക ഇൻസ്റ്റാളേഷനായി 3 മിനിറ്റിൽ കൂടാത്ത ഒരു സന്തുലിത ചൂട് കൈമാറ്റ വ്യവസ്ഥ സ്ഥാപിക്കുന്നതിനുള്ള സമയ ഇടവേളയിലെ താപനില, അതായത്. 180 സെക്കൻഡ്.

4. താപ ചാലകത ഗുണകത്തിനായുള്ള പ്രവർത്തന സൂത്രവാക്യം

ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം കടന്നുപോകുമ്പോൾ ഒരു കണ്ടക്ടറിൽ പുറത്തുവിടുന്ന താപത്തിന്റെ അളവ് ജൂൾ-ലെൻസ് നിയമം അനുസരിച്ച് നിർണ്ണയിക്കാനാകും:

Qel \u003d 12-H ^ \u003d ഒപ്പം I I, (4.1)

എവിടെ, ഞാൻ - ടെസ്റ്റ് സാമ്പിളിലെ വോൾട്ടേജും കറന്റും; ഞാൻ സാമ്പിളിന്റെ പ്രതിരോധമാണ്.

സമയ ഇടവേളയിൽ പഠനത്തിൻ കീഴിലുള്ള സാമ്പിളിന്റെ ക്രോസ് സെക്ഷനിലൂടെ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന താപത്തിന്റെ അളവ്, നീളം ടി, സെക്ഷൻ 5 എന്നിവയുടെ ഏകതാനമായ സിലിണ്ടർ വടിയുടെ രൂപത്തിൽ നിർമ്മിച്ചതാണ്, ഫ്യൂറിയർ നിയമം (1.4) അനുസരിച്ച് കണക്കാക്കാം:

Qs \u003d R-dT- 5- t, (4.2)

ഇവിടെ 5 \u003d 2-5osn, 5osn \u003d ^ 4-, \u003d 2-DT \u003d 2- (Gmax -Gtk1); d £ \u003d A £ \u003d 1 - £.

ഇവിടെ, 2, 1/2 എന്നീ ഗുണകങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ചൂട് ഫ്ലക്സ് ഇതിൽ നിന്നാണ്

സാമ്പിളിന്റെ മധ്യഭാഗം അതിന്റെ അറ്റത്തേക്ക്, അതായത്. രണ്ട് സ്ട്രീമുകളായി വിഭജിക്കുന്നു. പിന്നെ

^^ b \u003d 8-H- (Tmax -Tm | n) -B ^. (4.3)

5. വശങ്ങളിലെ താപനഷ്ടത്തിന്റെ കണക്കെടുപ്പ്

§Ozhr \u003d 2-Bbok -DTkha, (5.1)

ഇവിടെ Bbok \u003d n-th-1; a എന്നത് പരീക്ഷണ സാമ്പിളിന്റെ ഉപരിതലത്തിന്റെ പരിസ്ഥിതിയുമായുള്ള താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ ഗുണകമാണ്, അതിന് അളവുണ്ട്

താപനില വ്യത്യാസം

DGx \u003d Tx - T0cr, (5.2)

സാമ്പിൾ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു നിശ്ചിത ഘട്ടത്തിലെ താപനിലയാണ് Tx; ഗോക്ർ - ആംബിയന്റ് താപനില, സാമ്പിളിന്റെ താപനിലയെ അതിന്റെ ദൈർഘ്യത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നതിന്റെ രേഖീയ സമവാക്യത്തിൽ നിന്ന് കണക്കാക്കാം:

Tx \u003d T0 + k-x, (5.3)

ഇവിടെ സാമ്പിളിന്റെ താപനിലയുടെ രേഖീയ ആശ്രിതത്വത്തിന്റെ ചരിവിന്റെ ടാൻജെന്റിലൂടെ ചരിവ് k നിർണ്ണയിക്കാനാകും:

ഡിടി ടി - ടി ടി - ടി

k \u003d f \u003d MT * \u003d Tmax Tmt \u003d 2 "പരമാവധി Vp. (5.4)

എക്സ്പ്രഷനുകൾ (5.2), (5.3), (5.4) എന്നിവ സമവാക്യത്തിലേക്ക് (5.1) മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു, ഞങ്ങൾ നേടുന്നത്:

SQaup \u003d 2a-nd ■ dx ■ (+ kx-Т0Кр) dt,

ഇവിടെ T0 Tszhr.

8Q0Kp \u003d 2a.nd ■ kx ■ dx ■ dt. (5.5)

എക്സ്പ്രഷൻ (5.5) സംയോജിപ്പിച്ച ശേഷം, നമുക്ക് ലഭിക്കുന്നത്:

Q0Kp \u003d 2nd ■ dk j jdt ■ x ■ dx \u003d 2nd-a-k ■ -I - | ■ t \u003d -4a ^ nd ■ k ■ I2 ■ t. (5.6)

ലഭിച്ച പദപ്രയോഗങ്ങൾ (4.1), (4.3), (5.6) എന്നിവ ചൂട് ബാലൻസ് സമവാക്യമായ aoln \u003d obr + qs എന്നതിലേക്ക് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു, ഇവിടെ Qtot \u003d QEL, ഞങ്ങൾ നേടുന്നത്:

UIt \u003d 8 ■ X ■ S ^ o - o ■ t + -a ^ n ■ d ■ - (Tmax - To). T.

താപ ചാലകത ഗുണകത്തിന്റെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സമവാക്യം പരിഹരിക്കുമ്പോൾ, നമുക്ക് ലഭിക്കുന്നത്:

u1 a £ 2, l

തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പദപ്രയോഗം ആപേക്ഷിക പിശകുള്ള സാധാരണ ടെസ്റ്റ് സാമ്പിളുകൾക്കായി നടത്തിയ കണക്കുകൂട്ടലുകൾക്ക് അനുസൃതമായി നേർത്ത മെറ്റൽ കമ്പുകളുടെ താപ ചാലകത ഗുണകം നിർണ്ണയിക്കാൻ സാധ്യമാക്കുന്നു.

AU f (AI f (Л (ЛГ) ^ (At2

1.5% കവിയരുത്.

റഫറൻസുകളുടെ പട്ടിക

1. ശിവുഖിൻ, ഡിവി ഫിസിക്സ് ജനറൽ കോഴ്സ് / ഡിവി ശിവുഖിൻ. - എം .: ന au ക, 1974 .-- ടി. 2. - 551 പേ.

2. റൂഡിൻ, എവി വിവിധ കൂളിംഗ് മോഡുകൾക്ക് കീഴിൽ ഗ്ലാസ് രൂപപ്പെടുന്ന വസ്തുക്കളിൽ ഘടനാപരമായ ഇളവ് പ്രക്രിയകളെക്കുറിച്ചുള്ള അന്വേഷണം / എവി റൂഡിൻ // ഉന്നത വിദ്യാഭ്യാസ സ്ഥാപനങ്ങളുടെ നടപടിക്രമങ്ങൾ. വോൾഗ മേഖല. പ്രകൃതി ശാസ്ത്രം. - 2003. - നമ്പർ 6. - എസ്. 123-137.

3. പാവ്\u200cലോവ്, പി. വി. സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ഫിസിക്\u200cസ്: പാഠപുസ്തകം. "ഫിസിക്സ്" / പി. വി. പാവ്\u200cലോവ്, എ. എഫ്. ഖോഖ്\u200cലോവ്. - എം.: ഉയർന്നത്. shk., 1985 .-- 384 പേ.

4. ബെർമൻ, ആർ. സോളിഡുകളുടെ താപ ചാലകത / ആർ. ബെർമൻ. - എം., 1979 .-- 287 പേ.

5. ലിവ്ഷിറ്റുകൾ, ബിജി ലോഹങ്ങളുടെയും അലോയ്കളുടെയും ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ / ബിജി ലിവ്ഷിറ്റുകൾ, വി എസ് ക്രാപോഷിൻ. - എം .: മെറ്റലർജി, 1980 .-- 320 പേ.

ലുസിന അന്ന വ്യചെസ്ലാവോവ്ന

മാസ്റ്റേഴ്സ് വിദ്യാർത്ഥി, മാസ്റ്റർ ഡിഗ്രി വിദ്യാർത്ഥി,

പെൻസ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി പെൻസ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഇ-മെയിൽ: [ഇമെയിൽ പരിരക്ഷിച്ചിരിക്കുന്നു]

റൂഡിൻ അലക്സാണ്ടർ വാസിലിവിച്ച്

ഫിസിക്കൽ, മാത്തമാറ്റിക്കൽ സയൻസസ് സ്ഥാനാർത്ഥി, അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസർ, ഭൗതികശാസ്ത്ര വിഭാഗം ഡെപ്യൂട്ടി ഹെഡ്, പെൻസ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഇ-മെയിൽ: [ഇമെയിൽ പരിരക്ഷിച്ചിരിക്കുന്നു]

റൂഡിൻ അലക്സാണ്ടർ വാസിൽ "ഇവിച്ച്

ഫിസിക്കൽ, മാത്തമാറ്റിക്കൽ സയൻസസ് സ്ഥാനാർത്ഥി, അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസർ,

പെൻസ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ഭൗതികശാസ്ത്ര ഉപവിഭാഗം ഡെപ്യൂട്ടി ഹെഡ്

യുഡിസി 536.2.083; 536.2.081.7; 536.212.2; 536.24.021 ലുസിന, എ.വി.

സ്റ്റേഷണറി ഹീറ്റ് ഫ്ലക്സ് / ലോഹ സാമ്പിളുകളുടെ താപ ചാലകത അളക്കുക

എ. വി. ലുസിന, എ. വി. റൂഡിൻ // പെൻസ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ബുള്ളറ്റിൻ. - 2016. - നമ്പർ 3 (15). -ഫ്രോം. 76-82.

ഫെഡറൽ ലോ നമ്പർ 261-എഫ്ഇസഡ് "ഓൺ എനർജി സേവിംഗ്" ന്റെ ആവശ്യകതകൾക്ക് അനുസൃതമായി, റഷ്യയിലെ കെട്ടിടത്തിന്റെയും താപ-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് വസ്തുക്കളുടെയും താപ ചാലകതയുടെ ആവശ്യകതകൾ കർശനമാക്കി. ഇന്ന്, ഒരു താപ ചൂട് ഇൻസുലേറ്ററായി ഒരു മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിക്കണമോ എന്ന് തീരുമാനിക്കുമ്പോൾ നിർബന്ധിത പോയിന്റുകളിൽ ഒന്നാണ് താപ ചാലകത അളക്കുന്നത്.

നിർമ്മാണത്തിൽ താപ ചാലകത അളക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ട് ആവശ്യമാണ്?

കെട്ടിടത്തിന്റെയും താപ-ഇൻസുലേറ്റിംഗ് വസ്തുക്കളുടെയും താപ ചാലകതയുടെ നിയന്ത്രണം അവയുടെ സർട്ടിഫിക്കേഷന്റെയും ഉൽപാദനത്തിന്റെയും എല്ലാ ഘട്ടങ്ങളിലും ലബോറട്ടറി സാഹചര്യങ്ങളിൽ നടത്തുന്നു, അതിന്റെ പ്രവർത്തന സവിശേഷതകളെ ബാധിക്കുന്ന വിവിധ ഘടകങ്ങളിലേക്ക് വസ്തുക്കൾ തുറന്നുകാണിക്കുമ്പോൾ. താപ ചാലകത അളക്കുന്നതിന് നിരവധി സാധാരണ രീതികളുണ്ട്. കുറഞ്ഞ താപ ചാലകത ഉള്ള വസ്തുക്കളുടെ കൃത്യമായ ലബോറട്ടറി പരിശോധനയ്ക്കായി (0.04 - 0.05 W / m * K ന് താഴെ), സ്റ്റേഷണറി ചൂട് ഫ്ലോ രീതി ഉപയോഗിച്ച് ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു. അവയുടെ ഉപയോഗം GOST 7076 നിയന്ത്രിക്കുന്നു.

ഇന്റർപ്രൈബർ കമ്പനി ഒരു താപ ചാലകത മീറ്റർ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഇതിന്റെ വില വിപണിയിലുള്ളവരുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുകയും എല്ലാ ആധുനിക ആവശ്യങ്ങളും നിറവേറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു. കെട്ടിടത്തിന്റെയും താപ ഇൻസുലേഷൻ വസ്തുക്കളുടെയും ലബോറട്ടറി ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണത്തിനായി ഇത് ഉദ്ദേശിക്കുന്നു.

ITS-1 താപ ചാലകത മീറ്ററിന്റെ പ്രയോജനങ്ങൾ

ITS-1 താപ ചാലകത മീറ്ററിന് ഒരു യഥാർത്ഥ മോണോബ്ലോക്ക് രൂപകൽപ്പനയുണ്ട്, കൂടാതെ ഇനിപ്പറയുന്ന ഗുണങ്ങളാൽ സവിശേഷതയുണ്ട്:

• യാന്ത്രിക അളക്കൽ ചക്രം;
• ഉയർന്ന കൃത്യത അളക്കുന്ന പാത, ഇത് റഫ്രിജറേറ്ററിന്റെയും ഹീറ്ററിന്റെയും താപനില സ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ അനുവദിക്കുന്നു;
• ചിലതരം അന്വേഷിച്ച മെറ്റീരിയലുകൾക്കായി ഉപകരണം കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള സാധ്യത, ഇത് ഫലങ്ങളുടെ കൃത്യത വർദ്ധിപ്പിക്കും;
• അളവുകളുടെ ഗതിയിൽ ഫലത്തിന്റെ എക്സ്പ്രസ് വിലയിരുത്തൽ;
• ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത "ഹോട്ട്" സുരക്ഷാ മേഖല;
• അളക്കൽ ഫലങ്ങളുടെ നിയന്ത്രണവും വിശകലനവും ലളിതമാക്കുന്ന വിവരദായക ഗ്രാഫിക് ഡിസ്പ്ലേ.

ഒരൊറ്റ അടിസ്ഥാന പരിഷ്\u200cക്കരണത്തിലാണ് ഐടിഎസ് -1 വിതരണം ചെയ്യുന്നത്, ക്ലയന്റിന്റെ അഭ്യർത്ഥനപ്രകാരം, നിയന്ത്രണ സാമ്പിളുകൾ (പ്ലെക്സിഗ്ലാസ്, പെനോപ്ലെക്സ്), ബൾക്ക് മെറ്റീരിയലുകൾക്കുള്ള ഒരു പെട്ടി, ഉപകരണം സംഭരിക്കുന്നതിനും കൊണ്ടുപോകുന്നതിനും ഒരു സംരക്ഷക കേസ് എന്നിവ നൽകാം.

മുൻകാലങ്ങളിൽ താപ ചാലകത അളക്കാൻ പല രീതികളും ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. നിലവിൽ, അവയിൽ ചിലത് കാലഹരണപ്പെട്ടതാണ്, പക്ഷേ അവയുടെ സിദ്ധാന്തം ഇപ്പോഴും താൽപ്പര്യമുള്ളതാണ്, കാരണം അവ ലളിതമായ സിസ്റ്റങ്ങൾക്കായുള്ള താപ ചാലക സമവാക്യങ്ങളുടെ പരിഹാരങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, അവ പലപ്പോഴും പ്രായോഗികമായി നേരിടുന്നു.

ഒന്നാമതായി, ഏതെങ്കിലും വസ്തുവിന്റെ താപഗുണങ്ങൾ വിവിധ കോമ്പിനേഷനുകളിൽ പ്രകടമാകുന്നു; എന്നിരുന്നാലും, മെറ്റീരിയലിന്റെ സവിശേഷതകളായി കണക്കാക്കുന്നുവെങ്കിൽ, അവ വിവിധ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ നിന്ന് നിർണ്ണയിക്കാനാകും. ശരീരങ്ങളുടെ പ്രധാന താപ സ്വഭാവ സവിശേഷതകളും അവ നിർണ്ണയിക്കുന്ന പരീക്ഷണങ്ങളും നമുക്ക് പട്ടികപ്പെടുത്താം: a) പരീക്ഷണത്തിന്റെ നിശ്ചല മോഡിൽ അളക്കുന്ന താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകം; b) കലോറിമെട്രിക് രീതികളാൽ അളക്കുന്ന യൂണിറ്റ് വോളിയത്തിന് താപ ശേഷി; c) ഒരു ആനുകാലിക സ്റ്റേഷണറി മോഡിൽ അളക്കുന്ന മൂല്യം; d) തെർമൽ ഡിഫ്യൂസിവിറ്റി x, ഒരു നോൺ-സ്റ്റേഷണറി മോഡിൽ അളക്കുന്നു. വാസ്തവത്തിൽ, സ്റ്റേഷണറി അല്ലാത്ത മോഡിൽ നടത്തിയ മിക്ക പരീക്ഷണങ്ങളും തത്വത്തിൽ നിർവചനവും നിർവചനവും അംഗീകരിക്കുന്നു

ഞങ്ങൾ\u200c ഇവിടെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ രീതികൾ\u200c സംക്ഷിപ്തമായി വിവരിക്കുകയും അവ ചർച്ച ചെയ്യുന്ന വിഭാഗങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും. അടിസ്ഥാനപരമായി, ഈ രീതികൾ ഒരു സ്റ്റേഷണറി മോഡിൽ (ഒരു സ്റ്റേഷണറി മോഡിന്റെ രീതികൾ), ആനുകാലിക ചൂടാക്കലും ഒരു നോൺ-സ്റ്റേഷണറി മോഡിൽ (ഒരു സ്റ്റേഷണറി മോഡിന്റെ രീതികൾ) നടത്തുന്ന രീതികളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു; മോശം കണ്ടക്ടറുകളുടെ പഠനത്തിലും ലോഹങ്ങളുടെ പഠനത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതികളായി അവ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.

1. നിശ്ചലമായ ഭരണകൂടത്തിന്റെ രീതികൾ; മോശം ഗൈഡുകൾ. ഈ രീതിയിൽ, ഈ അധ്യായത്തിന്റെ § 1 ൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്ന പ്രധാന പരീക്ഷണത്തിന്റെ വ്യവസ്ഥകൾ കൃത്യമായി നിറവേറ്റണം, കൂടാതെ പഠനത്തിലുള്ള മെറ്റീരിയലിന് ഒരു പ്ലേറ്റിന്റെ ആകൃതി ഉണ്ടായിരിക്കണം. രീതിയുടെ മറ്റ് പതിപ്പുകളിൽ, ഒരു പൊള്ളയായ സിലിണ്ടറിന്റെ രൂപത്തിൽ (§ 2, അധ്യായം VII കാണുക) അല്ലെങ്കിൽ പൊള്ളയായ ഗോളത്തിന്റെ രൂപത്തിൽ അന്വേഷിക്കാൻ കഴിയും (§ 2, അധ്യായം IX കാണുക). ചിലപ്പോൾ പഠനം നടക്കുന്ന വസ്തുക്കൾക്ക് താപം കടന്നുപോകുന്നതിലൂടെ കട്ടിയുള്ള വടിയുടെ ആകൃതിയുണ്ട്, എന്നാൽ ഈ സാഹചര്യത്തിൽ സിദ്ധാന്തം കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായി മാറുന്നു (ആറാം അധ്യായത്തിലെ §§ 1, 2, എട്ടാം അധ്യായത്തിലെ § 3 എന്നിവ കാണുക).

2. നിശ്ചല ഭരണത്തിന്റെ താപ രീതികൾ; ലോഹങ്ങൾ. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു വടി ആകൃതിയിലുള്ള ലോഹ സാമ്പിൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയുടെ അറ്റങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത താപനിലയിൽ നിലനിർത്തുന്നു. Ch- ന്റെ § 3 ൽ ഒരു അർദ്ധ-അതിർത്തി വടി കണക്കാക്കുന്നു. IV, പരിമിതമായ നീളമുള്ള ഒരു വടി - Ch ന്റെ § 5 ൽ. IV.

3. സ്റ്റേഷണറി ഇലക്ട്രിക്കൽ രീതികൾ, ലോഹങ്ങൾ. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു വയർ രൂപത്തിലുള്ള ഒരു ലോഹ സാമ്പിൾ അതിലൂടെ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം വഴി ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു, അതിന്റെ അറ്റങ്ങൾ നിർദ്ദിഷ്ട താപനിലയിൽ നിലനിർത്തുന്നു (Chapter 11 അധ്യായം IV, ഉദാഹരണം IX § 3 അധ്യായം VIII കാണുക). ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം ചൂടാക്കിയ വയർ ഒരു റേഡിയൽ ചൂട് ഫ്ലക്സ് ഉപയോഗിക്കാനും നിങ്ങൾക്ക് കഴിയും (ഉദാഹരണം V, § 2, അധ്യായം VII കാണുക).

4. ചലിക്കുന്ന ദ്രാവകങ്ങളുടെ നിശ്ചല വ്യവസ്ഥയുടെ രീതികൾ. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, വ്യത്യസ്ത താപനില നിലനിർത്തുന്ന രണ്ട് ജലസംഭരണികൾക്കിടയിൽ നീങ്ങുമ്പോൾ ദ്രാവകത്തിന്റെ താപനില അളക്കുന്നു (§ 9, Ch. IV കാണുക).

5. ഇടവിട്ടുള്ള ചൂടാക്കൽ രീതികൾ. ഈ സന്ദർഭങ്ങളിൽ, വടി അല്ലെങ്കിൽ പ്ലേറ്റിന്റെ അറ്റത്തുള്ള അവസ്ഥകൾ സ്ഥിരമായ അവസ്ഥയിലെത്തിയതിനുശേഷം ഒരു കാലഘട്ടത്തിനനുസരിച്ച് മാറുന്നു, സാമ്പിളിന്റെ ചില പോയിന്റുകളിൽ താപനില അളക്കുന്നു. സെമി-ബൗണ്ടഡ് വടിയുടെ കാര്യം Ch ന്റെ § 4 ൽ കണക്കാക്കുന്നു. IV, പരിമിതമായ നീളമുള്ള ഒരു വടി - അതേ അധ്യായത്തിന്റെ § 8 ൽ. സൗരോർജ്ജ താപനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന താപനില വ്യതിയാനങ്ങളിൽ മണ്ണിന്റെ താപ വ്യതിയാനം നിർണ്ണയിക്കാൻ സമാനമായ ഒരു രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു (കാണുക, § 12, അധ്യായം II).

അടുത്തിടെ, ഈ രീതികൾ കുറഞ്ഞ താപനില അളക്കുന്നതിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കാൻ തുടങ്ങി; താരതമ്യേന സങ്കീർണ്ണമായ സിസ്റ്റങ്ങളുടെ സിദ്ധാന്തത്തിൽ ഒരാൾക്ക് ഇലക്ട്രിക് വേവ്ഗൈഡുകളുടെ പഠനത്തിനായി വികസിപ്പിച്ച രീതികൾ ഉപയോഗിക്കാമെന്ന നേട്ടവും അവർക്ക് ഉണ്ട് (§ 6, Ch. II കാണുക).

6. നിശ്ചലമല്ലാത്ത ഭരണത്തിന്റെ രീതികൾ. മുൻകാലങ്ങളിൽ, സ്ഥിരമായ രീതികളേക്കാൾ അല്പം കുറവാണ് ക്ഷണിക മോഡ് രീതികൾ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. പരീക്ഷണത്തിലെ യഥാർത്ഥ അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾ സിദ്ധാന്തം നിർദ്ദേശിക്കുന്ന വ്യവസ്ഥകളുമായി എങ്ങനെ യോജിക്കുന്നുവെന്ന് സ്ഥാപിക്കാനുള്ള പ്രയാസത്തിലാണ് അവരുടെ പോരായ്മ. അത്തരമൊരു പൊരുത്തക്കേട് കണക്കിലെടുക്കുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ് (ഉദാഹരണത്തിന്, അതിർത്തിയിലെ കോൺടാക്റ്റ് പ്രതിരോധത്തെക്കുറിച്ച് പറയുമ്പോൾ), നിശ്ചിത ഭരണകൂടത്തിന്റെ രീതികളേക്കാൾ സൂചിപ്പിച്ച രീതികൾക്ക് ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ് (§ 10, അധ്യായം II കാണുക ). അതേസമയം, നിശ്ചലമല്ലാത്ത ഭരണകൂടത്തിന്റെ രീതികൾക്ക് ചില ഗുണങ്ങളുണ്ട്. അതിനാൽ, ഈ രീതികളിൽ ചിലത് വളരെ വേഗത്തിലുള്ള അളവുകൾക്കും ചെറിയ താപനില മാറ്റങ്ങൾ കണക്കിലെടുക്കുന്നതിനും അനുയോജ്യമാണ്; കൂടാതെ, ലബോറട്ടറിയിലേക്ക് സാമ്പിൾ ഡെലിവറി ചെയ്യാതെ "സൈറ്റിൽ" നിരവധി മാർഗ്ഗങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് വളരെ അഭികാമ്യമാണ്, പ്രത്യേകിച്ചും മണ്ണ്, പാറകൾ എന്നിവ പരിശോധിക്കുമ്പോൾ. മിക്ക പഴയ രീതികളും താപനിലയും സമയ ഗ്രാഫും അവസാന ഭാഗം മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ; ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, അനുബന്ധ സമവാക്യത്തിന്റെ പരിഹാരം ഒരു എക്\u200cസ്\u200cപോണൻഷ്യൽ പദം ഉപയോഗിച്ച് പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. വകുപ്പ് 7 ൽ, സി.എച്ച്. IV, § 5 Ch. VI, § 5 അധ്യാ. VIII, § 5 അധ്യാ. ലളിതമായ ജ്യാമിതീയ ആകൃതിയിലുള്ള ഒരു ശരീരത്തെ അതിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് രേഖീയ താപ കൈമാറ്റം ഉപയോഗിച്ച് തണുപ്പിക്കുന്ന കാര്യം വിഭാഗം IX പരിഗണിക്കുന്നു. വകുപ്പ് 14 ൽ സി.എച്ച്. IV, വൈദ്യുത പ്രവാഹം ചൂടാക്കിയ വയർ ലെ അസ്ഥിരമായ താപനില കണക്കാക്കുന്നു. ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഒരു ഘട്ടത്തിൽ മുഴുവൻ താപനില വളവും ഉപയോഗിക്കുന്നു (Ch 10 Ch. II, Ch 3 Ch. III കാണുക).

ജോലിയുടെ ഉദ്ദേശ്യം: ഗുണകത്തിന്റെ പരീക്ഷണാത്മക നിർണ്ണയ രീതിയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം

പ്ലേറ്റ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് ഖര വസ്തുക്കളുടെ താപ ചാലകത.

ചുമതല: ഒന്ന്. പഠനത്തിലിരിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകം നിർണ്ണയിക്കുക.

2. താപനിലയെ താപ ചാലകത ഗുണകത്തിന്റെ ആശ്രിതത്വം നിർണ്ണയിക്കുക

അന്വേഷിച്ച മെറ്റീരിയൽ.

അടിസ്ഥാന വ്യവസ്ഥകൾ.

ചൂട് കൈമാറ്റംഒരു താപനില വ്യത്യാസത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ ബഹിരാകാശത്തെ താപ കൈമാറ്റം സ്വമേധയാ മാറ്റാനാവാത്ത പ്രക്രിയയാണ്. താപം കൈമാറുന്നതിനുള്ള മൂന്ന് പ്രധാന വഴികളുണ്ട്, അവ അവയുടെ ശാരീരിക സ്വഭാവത്തിൽ പരസ്പരം വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു:

താപ ചാലകത;

സം\u200cവഹനം;

താപ വികിരണം.

പ്രായോഗികമായി, ചൂട്, ഒരു ചട്ടം പോലെ, ഒരേസമയം പല തരത്തിൽ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, എന്നാൽ പ്രാഥമിക താപ കൈമാറ്റം പ്രക്രിയകൾ പഠിക്കാതെ ഈ പ്രക്രിയകളെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് അസാധ്യമാണ്.

താപ ചാലകതമൈക്രോപാർട്ടിക്കലുകളുടെ താപ ചലനം മൂലം താപ കൈമാറ്റം പ്രക്രിയ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. വാതകങ്ങളിലും ദ്രാവകങ്ങളിലും, ആറ്റങ്ങളുടെയും തന്മാത്രകളുടെയും വ്യാപനത്തിലൂടെ താപ ചാലകത വഴി താപ കൈമാറ്റം നടക്കുന്നു. സോളിഡുകളിൽ, ഒരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ അളവിലുടനീളം ആറ്റങ്ങളുടെയും തന്മാത്രകളുടെയും സ്വതന്ത്ര ചലനം അസാധ്യമാണ്, മാത്രമല്ല ചില സന്തുലിത സ്ഥാനങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അവയുടെ വൈബ്രേഷൻ ചലനത്തിലേക്ക് മാത്രമേ ഇത് കുറയുകയുള്ളൂ. അതിനാൽ, സോളിഡുകളിലെ താപ ചാലകത പ്രക്രിയയ്ക്ക് കാരണം ഈ ആന്ദോളനങ്ങളുടെ വ്യാപ്\u200cതി വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് ഇൻസുലേറ്റിംഗ് കണികകൾക്കിടയിലുള്ള ഫോഴ്\u200cസ് ഫീൽഡുകളുടെ അസ്വസ്ഥത മൂലം ശരീരത്തിന്റെ അളവിൽ വ്യാപിക്കുന്നു. ലോഹങ്ങളിൽ, താപ ചാലകത വഴി താപ കൈമാറ്റം സംഭവിക്കുന്നത് ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസിന്റെ നോഡുകളിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന അയോണുകളുടെയും ആറ്റങ്ങളുടെയും വൈബ്രേഷനുകൾ മൂലം മാത്രമല്ല, "ഇലക്ട്രോൺ വാതകം" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചലനവും മൂലമാണ്. സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളുടെ രൂപത്തിൽ താപോർജ്ജത്തിന്റെ അധിക കാരിയറുകളുടെ ലോഹങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം കാരണം, ലോഹങ്ങളുടെ താപ ചാലകത ഖര ഡീലക്\u200cട്രിക്കുകളേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്.

താപ ചാലകത പ്രക്രിയ പഠിക്കുമ്പോൾ, ഇനിപ്പറയുന്ന അടിസ്ഥാന ആശയങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു:

താപത്തിന്റെ അളവ് (ചോദ്യം  ) - മുഴുവൻ പ്രക്രിയയിലും താപ energy ർജ്ജം കടന്നുപോകുന്നത് a അനിയന്ത്രിതമായ പ്രദേശത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിലൂടെ എഫ്. എസ്\u200cഐ യൂണിറ്റ് ജൂൾസിൽ (ജെ) അളക്കുന്നു.

ഹീറ്റ് ഫ്ലക്സ് (താപ ശക്തി) (ചോദ്യം) - ഏകപക്ഷീയമായ വിസ്തീർണ്ണമുള്ള ഒരു ഉപരിതലത്തിലൂടെ ഒരു യൂണിറ്റിന് സമയം കടന്നുപോകുന്ന താപത്തിന്റെ അളവ്.

എസ്\u200cഐ യൂണിറ്റുകളിൽ, വാട്ട്സിൽ (ഡബ്ല്യു) ചൂട് ഫ്ലക്സ് അളക്കുന്നു.

ഹീറ്റ് ഫ്ലക്സ് സാന്ദ്രത (q) - ഒരു യൂണിറ്റ് ഉപരിതലത്തിലൂടെ ഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്തേക്ക് താപം കടന്നുപോകുന്നതിന്റെ അളവ്.

എസ്\u200cഐയിൽ ഇത് W / m 2 ൽ അളക്കുന്നു.

താപനില ഫീൽഡ്- ശരീരം കൈവശമുള്ള സ്ഥലത്തിന്റെ എല്ലാ പോയിന്റുകളിലും ഒരു നിശ്ചിത സമയത്ത് താപനില മൂല്യങ്ങളുടെ ഒരു കൂട്ടം. താപനില ഫീൽഡിന്റെ എല്ലാ പോയിന്റുകളിലെയും താപനില കാലക്രമേണ മാറുന്നില്ലെങ്കിൽ, അത്തരമൊരു ഫീൽഡ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു നിശ്ചല, മാറുകയാണെങ്കിൽ, - നിശ്ചലമല്ലാത്തത്.

ഒരേ താപനിലയുള്ള പോയിന്റുകളാൽ രൂപംകൊണ്ട ഉപരിതലങ്ങളെ വിളിക്കുന്നു ഐസോതെർമൽ.

താപനില ഗ്രേഡിയന്റ് (ഗ്രേഡ്ടി) - താപനില വർദ്ധിക്കുന്ന ദിശയിൽ സാധാരണയിലൂടെ ഐസോതെർമൽ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു വെക്റ്റർ, ഈ ദൂരം പൂജ്യമാകുമ്പോൾ രണ്ട് ഐസോതെർമൽ ഉപരിതലങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള താപനില വ്യതിയാനത്തിന്റെ അനുപാതത്തിന്റെ പരിധിയെ സാധാരണഗതിയിൽ അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ദൂരത്തിലേക്ക് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. അല്ലെങ്കിൽ മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഈ ദിശയിലെ താപനിലയുടെ വ്യുൽപ്പന്നമാണ് താപനില ഗ്രേഡിയന്റ്.

ഐസോതെർമൽ ഉപരിതലത്തിലേക്കുള്ള സാധാരണ ദിശയിലെ താപനില വ്യതിയാനത്തിന്റെ തോത് താപനില ഗ്രേഡിയന്റ് സവിശേഷമാക്കുന്നു.

താപ ചാലകതയുടെ പ്രക്രിയ താപ ചാലകതയുടെ അടിസ്ഥാന നിയമത്തിന്റെ സവിശേഷതയാണ് - ഫൂറിയറുടെ നിയമം(1822). ഈ നിയമം അനുസരിച്ച്, താപ ചാലകത്തിലൂടെ പകരുന്ന താപപ്രവാഹത്തിന്റെ സാന്ദ്രത താപനില ഗ്രേഡിയന്റിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ്:

ഇവിടെ  എന്നത് പദാർത്ഥത്തിന്റെ താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകമാണ്, W / (mgrad).

ചിഹ്നം (-) സൂചിപ്പിക്കുന്നത് താപപ്രവാഹവും താപനില ഗ്രേഡിയന്റും ദിശയിൽ വിപരീതമാണ്.

താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകംഒന്നിന് തുല്യമായ താപനില ഗ്രേഡിയന്റുള്ള ഒരു യൂണിറ്റ് ഉപരിതലത്തിലൂടെ ഒരു യൂണിറ്റിന് എത്രത്തോളം താപം കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നുവെന്ന് കാണിക്കുന്നു.

ഒരു വസ്തുവിന്റെ പ്രധാന തെർമോഫിസിക്കൽ സ്വഭാവമാണ് താപ ചാലകത ഗുണകം, കെട്ടിടങ്ങളുടെയും ഘടനകളുടെയും ഘടനകൾ, യന്ത്രങ്ങളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും മതിലുകൾ, താപ ഇൻസുലേഷൻ കണക്കാക്കൽ, അതുപോലെ എപ്പോൾ എന്നിവയിലൂടെ താപനഷ്ടം നിർണ്ണയിക്കുന്നതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട താപ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ നടത്തുമ്പോൾ അത് ആവശ്യമാണ്. മറ്റ് നിരവധി എഞ്ചിനീയറിംഗ് പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നു.

താപ ചാലകതയുടെ മറ്റൊരു പ്രധാന നിയമം ഫോറിയർ-കിർ\u200cചോഫ് നിയമം, ഇത് താപ ചാലകതയ്ക്കിടെ സ്ഥലത്തിലും സമയത്തിലുമുള്ള താപനില മാറ്റത്തിന്റെ സ്വഭാവം നിർണ്ണയിക്കുന്നു. അതിന്റെ മറ്റൊരു പേര് ഡിഫറൻഷ്യൽ താപ സമവാക്യംകാരണം, ഫ്യൂറിയറുടെ നിയമത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഗണിതശാസ്ത്ര വിശകലന സിദ്ധാന്തത്തിലൂടെയാണ് ഇത് ലഭിക്കുന്നത്. ഒരു ത്രിമാന അസ്ഥിരമായ താപനില ഫീൽഡിന്, താപ ചാലകതയുടെ ഡിഫറൻഷ്യൽ സമവാക്യത്തിന് ഇനിപ്പറയുന്ന രൂപമുണ്ട്:

,

എവിടെ
- താപ വ്യതിയാനത്തിന്റെ ഗുണകം, പദാർത്ഥത്തിന്റെ താപ നിഷ്ക്രിയ സ്വഭാവ സവിശേഷത,

, C p,  - യഥാക്രമം താപ ചാലകത, ഐസോബറിക് താപ ശേഷി, പദാർത്ഥത്തിന്റെ സാന്ദ്രത എന്നിവയുടെ ഗുണകം;

- ലാപ്ലേസ് ഓപ്പറേറ്റർ.

ഒരു ഡൈമൻഷണൽ സ്റ്റേഷണറി ടെമ്പറേച്ചർ ഫീൽഡിനായി (
) താപ ചാലകത്തിന്റെ ഡിഫറൻഷ്യൽ സമവാക്യം ഒരു ലളിതമായ രൂപത്തിലാണ്

(1), (2) എന്നീ സമവാക്യങ്ങൾ സമന്വയിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, ശരീരത്തിലൂടെയുള്ള താപപ്രവാഹത്തിന്റെ സാന്ദ്രതയും താപ ചാലകത വഴി താപ കൈമാറ്റ സമയത്ത് ശരീരത്തിനുള്ളിലെ താപനില വ്യതിയാനത്തിന്റെ നിയമവും നിർണ്ണയിക്കാനാകും. ഒരു പരിഹാരം നേടുന്നതിന്, നിങ്ങൾക്ക് ഒരു ചുമതല ആവശ്യമാണ് വ്യക്തതയില്ലാത്ത വ്യവസ്ഥകൾ.

അവ്യക്തമായ അവസ്ഥകൾ- പരിഗണനയിലുള്ള പ്രശ്നത്തെ ചിത്രീകരിക്കുന്ന അധിക സ്വകാര്യ ഡാറ്റയാണിത്. അവയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നവ:

ശരീരത്തിന്റെ ആകൃതിയും വലുപ്പവും വ്യക്തമാക്കുന്ന ജ്യാമിതീയ അവസ്ഥകൾ;

ശരീരത്തിന്റെ ഭൗതിക സവിശേഷതകളെ വിശേഷിപ്പിക്കുന്ന ശാരീരിക അവസ്ഥകൾ;

സമയത്തിന്റെ പ്രാരംഭ നിമിഷത്തിൽ താപനില വിതരണത്തിന്റെ സവിശേഷതയായ താൽക്കാലിക (പ്രാരംഭ) വ്യവസ്ഥകൾ;

ശരീരത്തിന്റെ അതിർത്തികളിലെ താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ സവിശേഷതകൾ വ്യക്തമാക്കുന്ന അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾ. ഒന്നും രണ്ടും മൂന്നും തരത്തിലുള്ള അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകളുണ്ട്.

എപ്പോൾ ആദ്യ തരത്തിലുള്ള അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾശരീര ഉപരിതലത്തിലെ താപനില വിതരണം നൽകിയിരിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ശരീരത്തിലൂടെയുള്ള താപപ്രവാഹത്തിന്റെ സാന്ദ്രത നിർണ്ണയിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

എപ്പോൾ രണ്ടാമത്തെ തരത്തിലുള്ള അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾതാപപ്രവാഹത്തിന്റെ സാന്ദ്രതയും ശരീരത്തിന്റെ ഒരു പ്രതലത്തിന്റെ താപനിലയും നൽകിയിരിക്കുന്നു. മറ്റൊരു ഉപരിതലത്തിന്റെ താപനില നിർണ്ണയിക്കാൻ ഇത് ആവശ്യമാണ്.

മൂന്നാമത്തെ തരത്തിലുള്ള അതിർത്തി സാഹചര്യങ്ങളിൽശരീരത്തിന്റെ ഉപരിതലവും അവ കഴുകുന്ന ചുറ്റുപാടുകളും തമ്മിലുള്ള താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ അവസ്ഥ അറിയണം. ചൂട് ഫ്ലക്സ് സാന്ദ്രത നിർണ്ണയിക്കാൻ ഈ ഡാറ്റ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ കേസ് താപ സം\u200cവഹനത്തിലൂടെയും സം\u200cവഹനത്തിലൂടെയും താപ കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്ന സംയുക്ത പ്രക്രിയയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു താപ കൈമാറ്റം.

ഒരു പരന്ന മതിലിലൂടെ താപ ചാലകത്തിന്റെ ഏറ്റവും ലളിതമായ ഉദാഹരണം നമുക്ക് പരിഗണിക്കാം. ഫ്ലാറ്റ്മതിൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അതിന്റെ കനം അതിന്റെ മറ്റ് രണ്ട് അളവുകളേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ് - നീളവും വീതിയും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, വ്യക്തതയില്ലാത്ത വ്യവസ്ഥകൾ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ വ്യക്തമാക്കാം:

ജ്യാമിതീയ: അറിയപ്പെടുന്ന മതിൽ കനം. താപനില ഫീൽഡ് ഒരു ഡൈമെൻഷനാണ്, അതിനാൽ താപനില എക്സ്-ആക്സിസിന്റെ ദിശയിൽ മാത്രം മാറുന്നു, കൂടാതെ താപപ്രവാഹം സാധാരണ മതിൽ പ്രതലങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു;

ശാരീരിക: മതിൽ മെറ്റീരിയലും അതിന്റെ താപ ചാലകത ഗുണകവും known അറിയപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ മുഴുവൻ ശരീരത്തിനും \u003d const;

താൽക്കാലികം: സമയത്തിനനുസരിച്ച് താപനില ഫീൽഡ് മാറില്ല, അതായത്. നിശ്ചലമാണ്;

അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾ: ആദ്യ തരം, മതിൽ താപനില ടി 1, ടി 2 എന്നിവയാണ്.

മതിൽ കനം ടി \u003d എഫ് (എക്സ്), മതിൽ q വഴി താപപ്രവാഹത്തിന്റെ സാന്ദ്രത എന്നിവയ്ക്കൊപ്പം താപനില വ്യതിയാനത്തിന്റെ നിയമവും നിർണ്ണയിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ (1), (3) സമവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. സ്വീകാര്യമായ അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾ കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ (x \u003d 0T \u003d T 1; x \u003d \u003d T \u003d T 2 ന്), സമവാക്യത്തിന്റെ ഇരട്ട സംയോജനത്തിനുശേഷം (3), മതിൽ കട്ടിയിൽ താപനില വ്യതിയാനത്തിന്റെ നിയമം ഞങ്ങൾ നേടുന്നു

,

ഒരു പരന്ന മതിലിലെ താപനില വിതരണം ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചിത്രം 1. പരന്ന മതിലിലെ താപനില വിതരണം.

എക്സ്പ്രഷൻ അനുസരിച്ച് ചൂട് ഫ്ലക്സ് സാന്ദ്രത നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു

,

താപ ചാലകത ഗുണകത്തിന്റെ നിർണ്ണയം modern ആധുനിക എഞ്ചിനീയറിംഗ് പരിശീലനത്തിന് ആവശ്യമായ ഫലത്തിന്റെ കൃത്യത സൈദ്ധാന്തികമായി നൽകാൻ കഴിയില്ല, അതിനാൽ വിശ്വസനീയമായ ഏക മാർഗം അതിന്റെ പരീക്ഷണാത്മക നിർണ്ണയമാണ്.

നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള അറിയപ്പെടുന്ന പരീക്ഷണാത്മക രീതികളിലൊന്നാണ് ഫ്ലാറ്റ് ലെയർ രീതി... ഈ രീതി അനുസരിച്ച്, ഒരു പരന്ന മതിൽ വസ്തുവിന്റെ താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകം (5) സമവാക്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നിർണ്ണയിക്കാനാകും.

;

ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, താപ ചാലകത ഗുണകത്തിന്റെ ലഭിച്ച മൂല്യം ശരാശരി താപനില മൂല്യമായ T m \u003d 0.5 (T 1 + T 2) സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ശാരീരിക ലാളിത്യം ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ഈ രീതിയുടെ പ്രായോഗിക നടപ്പാക്കലിന് പഠനത്തിൻ കീഴിലുള്ള സാമ്പിളുകളിൽ ഒരു ഡൈമെൻഷണൽ സ്റ്റേഷണറി ടെമ്പറേച്ചർ ഫീൽഡ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനും താപനഷ്ടങ്ങൾ കണക്കിലെടുക്കുന്നതിനും ഉള്ള ബുദ്ധിമുട്ടുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

ലബോറട്ടറി സ്റ്റാൻഡിന്റെ വിവരണം.

യഥാർത്ഥ ഭ physical തിക പ്രക്രിയകളുടെ അനുകരണ രീതിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഒരു ലബോറട്ടറി സജ്ജീകരണത്തിലാണ് താപ ചാലകത ഗുണകം നിർണ്ണയിക്കുന്നത്. ഇൻസ്റ്റാളേഷനിൽ വർക്കിംഗ് ഏരിയയുടെ ലേ layout ട്ടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു പിസി അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അത് മോണിറ്റർ സ്ക്രീനിൽ പ്രദർശിപ്പിക്കും. യഥാർത്ഥ വിഭാഗവുമായി സാമ്യമുള്ളതാണ് വർക്കിംഗ് വിഭാഗം സൃഷ്ടിച്ചിരിക്കുന്നത്, അതിന്റെ ഡയഗ്രം ചിത്രം കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 2.

ചിത്രം 2. ഇൻസ്റ്റാളേഷന്റെ പ്രവർത്തന മേഖലയുടെ പദ്ധതി

പ്രവർത്തന വിഭാഗത്തിൽ 2 ഫ്ലൂറോപ്ലാസ്റ്റിക് സാമ്പിളുകൾ 12 അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇത് ഡിസ്കുകളുടെ രൂപത്തിൽ  \u003d 5 മില്ലീമീറ്റർ കനവും d \u003d 140 മില്ലീമീറ്റർ വ്യാസവുമുള്ളതാണ്. H \u003d 12 മില്ലീമീറ്റർ ഉയരവും വ്യാസമുള്ള d n \u003d 146 മില്ലീമീറ്ററും വെള്ളത്തിൽ തണുപ്പിച്ച ഒരു റഫ്രിജറേറ്റർ 11 ഉം ഉള്ള സാമ്പിളുകൾ ഒരു ഹീറ്റർ 10 ന് ഇടയിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു താപപ്രവാഹം സൃഷ്ടിക്കുന്നത് ഒരു വൈദ്യുത പ്രതിരോധം R \u003d 41 ഓം, ഒരു തണുപ്പിക്കൽ ജലത്തിന്റെ നേരിട്ടുള്ള രക്തചംക്രമണത്തിനായി സർപ്പിളാകൃതിയിലുള്ള ഒരു റഫ്രിജറേറ്റർ 11 എന്നിവയാണ്. അതിനാൽ, പരിശോധിച്ച ഫ്ലൂറോപ്ലാസ്റ്റിക് സാമ്പിളുകളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന താപപ്രവാഹം റഫ്രിജറേറ്ററിലൂടെ ഒഴുകുന്ന വെള്ളത്തിലൂടെ കൊണ്ടുപോകുന്നു. ഹീറ്ററിൽ നിന്നുള്ള താപത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം അവസാന പ്രതലങ്ങളിലൂടെ പരിസ്ഥിതിയിലേക്ക് പോകുന്നു, അതിനാൽ, ഈ റേഡിയൽ നഷ്ടങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിന്, ആസ്ബറ്റോസ് സിമൻറ് ( k \u003d 0.08 W / (mgrad)) ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ഒരു ചൂട് ഇൻസുലേറ്റിംഗ് കേസിംഗ് 13 നൽകുന്നു. . ആന്തരിക വ്യാസം d n \u003d 146 മില്ലീമീറ്ററും പുറം വ്യാസം d k \u003d 190 മില്ലീമീറ്ററും ഉള്ള പൊള്ളയായ സിലിണ്ടറിന്റെ രൂപത്തിലാണ് h k \u003d 22 മില്ലീമീറ്റർ ഉയരമുള്ള ഒരു കേസിംഗ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഏഴ് ക്രോമൽ-കോപ്പൽ തെർമോകൗപ്പിൾസ് (തരം എക്സ്കെ) പോസ് ഉപയോഗിച്ചാണ് താപനില അളക്കുന്നത്. 1 ... 7, ജോലി ചെയ്യുന്ന സ്ഥലത്തിന്റെ വിവിധ സ്ഥലങ്ങളിൽ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്തു. താപനില സെൻസറുകൾ 15 സ്വിച്ച് ചെയ്യുന്നത് ഏഴ് താപനില സെൻസറുകളുടെയും തെർമോ-ഇഎംഎഫ് തുടർച്ചയായി അളക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു. താപ താപ ഇൻസുലേറ്റിംഗ് കേസിംഗിന്റെ പുറംഭാഗത്ത് ഒരു തെർമോകോൾ 7 സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ട്.

ഓർഡർ ഓഫ് വർക്ക്.

3.1. 35 g മുതൽ 120С വരെയുള്ള ശ്രേണിയിൽ ടി g പ്ലേറ്റുകളുടെ ചൂടുള്ള ഉപരിതലത്തിന്റെ താപനില ക്രമീകരിച്ചാണ് ഇൻസ്റ്റലേഷന്റെ പ്രവർത്തന രീതി തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത്.

3.2. ഇൻസ്റ്റാളേഷന്റെ നിയന്ത്രണ പാനലിൽ, ഇലക്ട്രിക് ഹീറ്റർ യുയിൽ വോൾട്ടേജ് രജിസ്റ്റർ ചെയ്യുന്ന ഇൻഡിക്കേറ്റർ ഉപകരണങ്ങളുടെ പവർ ടോഗിൾ സ്വിച്ചുകൾ, താപനില സെൻസറുകളുടെ തെർമോ-ഇഎംഎഫ്, ചൂടാക്കാനുള്ള ടോഗിൾ സ്വിച്ച് എന്നിവ ശ്രേണിയിൽ സ്വിച്ച് ഓൺ ചെയ്യുന്നു.

3.3. റിയോസ്റ്റാറ്റിന്റെ ഹാൻഡിൽ സുഗമമായി തിരിക്കുന്നതിലൂടെ, ആവശ്യമായ വോൾട്ടേജ് ഹീറ്ററിൽ സജ്ജമാക്കുന്നു. റിയോസ്റ്റാറ്റ് ഒരു സ്റ്റെപ്പ്ഡ് പതിപ്പിലാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, അതിനാൽ വോൾട്ടേജ് ഘട്ടം ഘട്ടമായി മാറുന്നു. വോൾട്ടേജ് യു, താപനില ടി ഗ്രാം എന്നിവ ചിത്രം 3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ആശ്രിതത്വമനുസരിച്ച് പരസ്പരം യോജിക്കുന്നതായിരിക്കണം.

ചിത്രം 3. ചൂടാക്കൽ പ്രവർത്തന മേഖല.

3.4. സ്വിച്ച് 15 ഉപയോഗിച്ച് താപനില സെൻസറുകൾ തുടർച്ചയായി പോൾ ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഏഴ് തെർമോകൗപ്പിളുകളുടെ തെർമോ-ഇഎംഎഫ് മൂല്യങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു, അവ യു മൂല്യത്തിനൊപ്പം പരീക്ഷണ പ്രോട്ടോക്കോളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു (പട്ടിക 1 കാണുക). നിയന്ത്രണ പാനലിലെ ഇൻഡിക്കേറ്റർ ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് വായനകളുടെ രജിസ്ട്രേഷൻ നടത്തുന്നത്, ഇവയുടെ വായനകൾ പിസി മോണിറ്ററിൽ തനിപ്പകർപ്പാണ്.

3.5. പരീക്ഷണത്തിന്റെ അവസാനം, ഇൻസ്റ്റാളേഷന്റെ എല്ലാ നിയന്ത്രിത ബോഡികളും അവയുടെ യഥാർത്ഥ സ്ഥാനത്തേക്ക് നീക്കുന്നു.

3.6. ആവർത്തിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുന്നു (മൊത്തത്തിൽ, അവയുടെ എണ്ണം കുറഞ്ഞത് 3 ആയിരിക്കണം) കൂടാതെ ഖണ്ഡികകളിൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന ക്രമത്തിൽ T g യുടെ മറ്റ് മൂല്യങ്ങളിലും. 3.1 ... 3.5.

അളവെടുക്കൽ ഫലങ്ങൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു.

4.1. Chromel-Copel thermocouple- ന്റെ കാലിബ്രേഷൻ സ്വഭാവം അനുസരിച്ച്, താപനില സെൻസറുകളുടെ വായന കെൽ\u200cവിൻ\u200c സ്കെയിലിൽ\u200c ഡിഗ്രികളിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്\u200cതു. .

4.2. സാമ്പിളുകളുടെ ആന്തരിക ചൂടുള്ളതും ബാഹ്യവുമായ തണുത്ത പ്രതലങ്ങളുടെ ശരാശരി താപനില നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു

ഇവിടെ ഞാൻ തെർമോകോൾ നമ്പർ ആണ്.

4.3. ഇലക്ട്രിക് ഹീറ്റർ സൃഷ്ടിക്കുന്ന മൊത്തം താപപ്രവാഹം നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു

, ഡബ്ല്യു

ഇവിടെ U എന്നത് വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ വോൾട്ടേജ്, V;

R \u003d 41 ഓം - ഇലക്ട്രിക് ഹീറ്ററിന്റെ പ്രതിരോധം.

4.4. ജാക്കറ്റിലൂടെയുള്ള താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ ഫലമായി നഷ്ടപ്പെട്ട താപപ്രവാഹം നിർണ്ണയിക്കുന്നു

ഇവിടെ k എന്നത് കേസിംഗിലൂടെ താപ കൈമാറ്റം പ്രക്രിയയെ ചിത്രീകരിക്കുന്ന ഗുണകമാണ്.

, W / (m 2 grad)

ഇവിടെ  k \u003d 0.08 W / (mgrad) എന്നത് കേസിംഗ് മെറ്റീരിയലിന്റെ താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകമാണ്;

d n \u003d 0.146 മീ ആണ് ഹീറ്ററിന്റെ പുറം വ്യാസം;

d k \u003d 0.190 മീ - കേസിംഗിന്റെ പുറം വ്യാസം;

h n \u003d 0.012 മീ - ഹീറ്റർ ഉയരം;

h k \u003d 0.022 മീ - കേസിംഗ് ഉയരം.

ടി ടി - കേസിംഗിന്റെ പുറം ഉപരിതലത്തിന്റെ താപനില, ഏഴാമത്തെ തെർമോകോൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നു

4.5. പരീക്ഷണ സാമ്പിളുകളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന താപപ്രവാഹം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് താപ ചാലകതയിലൂടെയാണ്

, ഡബ്ല്യു

4.6. പഠനത്തിൻ കീഴിലുള്ള വസ്തുക്കളുടെ താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകം നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു

, പ / (മഗ്രാഡ്)

ഇവിടെ Q  എന്നത് താപ ചാലകതയിലൂടെ പരീക്ഷണ സാമ്പിളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന താപപ്രവാഹമാണ്, W;

\u003d 0.005 മീ - സാമ്പിൾ കനം;

- ഒരു സാമ്പിളിന്റെ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, മീ 2;

d \u003d 0.140 മീ - സാമ്പിൾ വ്യാസം;

സാമ്പിളിന്റെ ചൂടുള്ളതും തണുത്തതുമായ ഉപരിതലങ്ങളുടെ താപനില യഥാക്രമം T g, T x എന്നിവയാണ്.

4.7. താപ ചാലകത ഗുണകം താപനിലയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ of ന്റെ ലഭിച്ച മൂല്യങ്ങൾ സാമ്പിളിന്റെ ശരാശരി താപനിലയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു

പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിന്റെ ഫലങ്ങൾ പട്ടിക 1 ൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു.

പട്ടിക 1

പരീക്ഷണ ഡാറ്റയുടെ അളവുകളുടെയും പ്രോസസ്സിംഗിന്റെയും ഫലങ്ങൾ

4.8. ലഭിച്ച ഫലങ്ങൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഗ്രാഫിക്-അനലിറ്റിക്കൽ രീതി ഉപയോഗിച്ച്, പഠനത്തിൻ കീഴിലുള്ള മെറ്റീരിയലിന്റെ താപ ചാലകതയെ ആശ്രയിക്കുന്നത് T സാമ്പിൾ ടി m ന്റെ ശരാശരി താപനിലയെ ഫോമിൽ ലഭിക്കും

ഇവിടെ ആശ്രിത ഗ്രാഫ് \u003d f (T m) ന്റെ വിശകലനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി graph 0 ഉം b- ഉം ഗ്രാഫിക്കായി നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു.

ടെസ്റ്റ് ചോദ്യങ്ങൾ

താപം കൈമാറുന്നതിനുള്ള പ്രധാന വഴികൾ എന്തൊക്കെയാണ്?

ഇതിനെ താപ ചാലകത എന്ന് വിളിക്കുന്നത്?

കണ്ടക്ടറുകളിലെയും സോളിഡ് ഡീലക്\u200cട്രിക്കുകളിലെയും താപ ചാലകതയുടെ സവിശേഷതകൾ എന്തൊക്കെയാണ്?

താപ ചാലക പ്രക്രിയയെ വിവരിക്കുന്ന നിയമങ്ങൾ ഏതാണ്?

പരന്ന മതിൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നത്?

അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾ എന്തൊക്കെയാണ്?

പരന്ന മതിലിലെ താപനില മാറ്റത്തിന്റെ സ്വഭാവം എന്താണ്?

താപ ചാലകത ഗുണകത്തിന്റെ ഭൗതിക അർത്ഥമെന്താണ്?

വിവിധ വസ്തുക്കളുടെ താപ ചാലകത ഗുണകത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് എന്തുകൊണ്ട് ആവശ്യമാണ്, അതിന്റെ മൂല്യം എങ്ങനെ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു?

ഫ്ലാറ്റ് ലെയർ രീതിയുടെ രീതിശാസ്ത്ര സവിശേഷതകൾ എന്തൊക്കെയാണ്?

സ Con ജന്യ സംവേദനം ഉപയോഗിച്ച് താപ കൈമാറ്റം പഠനം

ജോലിയുടെ ഉദ്ദേശ്യം: ചൂടായ പ്രതലത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള തിരശ്ചീന, രേഖാംശ പ്രവാഹങ്ങൾക്ക് സ്വതന്ത്ര സംവഹന സമയത്ത് താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ ഉദാഹരണം ഉപയോഗിച്ച് സംവഹന താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ ക്രമം പഠിക്കുക. പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിനും അവ പൊതുവായ രൂപത്തിൽ അവതരിപ്പിക്കുന്നതിനും കഴിവുകൾ നേടുക.

ചുമതല:

1. ഒരു തിരശ്ചീന സിലിണ്ടറിൽ നിന്നും ലംബ സിലിണ്ടറിൽ നിന്നും സ്വതന്ത്ര സം\u200cവഹനത്തിന് കീഴിലുള്ള മീഡിയത്തിലേക്ക് താപ കൈമാറ്റം ഗുണകങ്ങളുടെ പരീക്ഷണാത്മക മൂല്യങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുക.

2. പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, തിരശ്ചീനവും ലംബവുമായ പ്രതലങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ സ്വതന്ത്ര സംവഹന പ്രക്രിയയെ ചിത്രീകരിക്കുന്ന മാനദണ്ഡ സമവാക്യങ്ങളുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ നേടുക.

അടിസ്ഥാന സൈദ്ധാന്തിക വ്യവസ്ഥകൾ.

താപ കൈമാറ്റത്തിന് മൂന്ന് പ്രധാന രീതികളുണ്ട്, അവ അവയുടെ ശാരീരിക സ്വഭാവത്തിൽ പരസ്പരം വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു:

താപ ചാലകത;

സം\u200cവഹനം;

താപ വികിരണം.

താപ ചാലകത ഉപയോഗിച്ച്, താപോർജ്ജത്തിന്റെ വാഹകങ്ങൾ ദ്രവ്യത്തിന്റെ മൈക്രോപാർട്ടിക്കിളുകളാണ് - ആറ്റങ്ങളും തന്മാത്രകളും, താപ വികിരണത്തോടുകൂടിയ - വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങൾ.

സം\u200cവഹനം- ബഹിരാകാശത്തെ ഒരു ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് മാക്രോസ്കോപ്പിക് അളവിലുള്ള ദ്രവ്യത്തിന്റെ ചലനം മൂലം താപം കൈമാറുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗമാണിത്.

അതിനാൽ, സംവഹനം ദ്രാവകങ്ങളിൽ മാത്രമേ സാധ്യമാകൂ - വാതകങ്ങളും ദ്രാവകങ്ങളും. താപ കൈമാറ്റം സിദ്ധാന്തത്തിൽ, അവയെ പൊതുവെ ഈ പദം സൂചിപ്പിക്കുന്നു "ദ്രാവക", വേർതിരിച്ചറിയാതെ, തുള്ളി ദ്രാവകങ്ങൾക്കും വാതകങ്ങൾക്കുമിടയിൽ വെവ്വേറെ വ്യവസ്ഥ ചെയ്യേണ്ട ആവശ്യമില്ലെങ്കിൽ. സം\u200cവഹനം വഴി താപ കൈമാറ്റം സാധാരണയായി താപചാലകത്തോടൊപ്പമുണ്ട്. ഈ പ്രക്രിയയെ വിളിക്കുന്നു സംവഹന താപ കൈമാറ്റം.

സംവഹന താപ കൈമാറ്റംസം\u200cവഹനത്തിലൂടെയും താപചാലകത്തിലൂടെയും താപ കൈമാറ്റം നടത്തുന്ന സംയുക്ത പ്രക്രിയയാണ്.

എഞ്ചിനീയറിംഗ് പരിശീലനത്തിൽ, മിക്കപ്പോഴും അവർ ഒരു ഖര ശരീരത്തിന്റെ ഉപരിതലവും (ഉദാഹരണത്തിന്, ചൂളയുടെ മതിലിന്റെ ഉപരിതലം, ഒരു തപീകരണ ഉപകരണം മുതലായവ) ഈ ഉപരിതലത്തിൽ ഒഴുകുന്ന ദ്രാവകവും തമ്മിലുള്ള സംവഹന താപ കൈമാറ്റം പ്രക്രിയ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. . ഈ പ്രക്രിയയെ വിളിക്കുന്നു ചൂട് വ്യാപനം.

ചൂട് വ്യാപനം- ഖര ശരീരത്തിന്റെ (മതിൽ) ഉപരിതലവും അത് കഴുകുന്ന ദ്രാവക മാധ്യമവും തമ്മിലുള്ള സംവഹന താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ ഒരു പ്രത്യേക കേസ്.

വേർതിരിക്കുക നിർബന്ധിതവും സ free ജന്യവും (സ്വാഭാവികം)സം\u200cവഹനം.

നിർബന്ധിത സംവഹനംനിർബന്ധിതമായി സൃഷ്ടിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദശക്തികളുടെ പ്രവർത്തനത്തിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്, ഉദാഹരണത്തിന് ഒരു പമ്പ്, ഫാൻ മുതലായവ.

സ or ജന്യ അല്ലെങ്കിൽ സ്വാഭാവിക സം\u200cവഹനംവ്യത്യസ്ത സ്വഭാവമുള്ള ബഹുജനശക്തികളുടെ സ്വാധീനത്തിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്: ഗുരുത്വാകർഷണം, അപകേന്ദ്ര, വൈദ്യുതകാന്തിക മുതലായവ.

ഭൂമിയിൽ, ഗുരുത്വാകർഷണ സാഹചര്യങ്ങളിൽ സ്വതന്ത്ര സം\u200cവഹനം നടക്കുന്നു, അതിനാലാണ് ഇതിനെ വിളിക്കുന്നത് താപ ഗുരുത്വാകർഷണ സംവഹനം... ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, പരിഗണനയിലുള്ള വോള്യത്തിനുള്ളിലെ സാന്ദ്രത വിതരണത്തിൽ അസമത്വത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ മീഡിയത്തിൽ ഉണ്ടാകുന്ന ലിഫ്റ്റിംഗ് ഫോഴ്\u200cസാണ് പ്രക്രിയയുടെ ചാലകശക്തി. താപ വിനിമയ സമയത്ത്, മാധ്യമത്തിന്റെ വ്യക്തിഗത ഘടകങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത താപനിലയിൽ ആകാമെന്നതിനാൽ അത്തരം അസമത്വം ഉണ്ടാകുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, കൂടുതൽ ചൂടായതും അതിനാൽ സാന്ദ്രത കുറഞ്ഞതുമായ ലിഫ്റ്റിംഗ് ഫോഴ്സിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് കീഴിലുള്ള മാധ്യമത്തിന്റെ ഘടകങ്ങൾ മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുകയും അവയുമായി ചൂട് വഹിക്കുകയും തണുക്കുകയും ചെയ്യും, അതിനാൽ സാന്ദ്രത കൂടിയതിനാൽ ഇടത്തരം ഘടകങ്ങൾ ഒഴിഞ്ഞ സ്ഥലത്തേക്ക് ഒഴുകും, ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. ഒന്ന്.

അത്തിപ്പഴം. 1. സ്വതന്ത്ര സം\u200cവഹനത്തോടുകൂടിയ ഒരു ദ്രാവകത്തിൽ ഒഴുകുന്ന ചലനത്തിന്റെ സ്വഭാവം

ഈ സ്ഥലത്ത് സ്ഥിരമായ താപ സ്രോതസ്സ് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നുവെങ്കിൽ, ചൂടാക്കുമ്പോൾ, മാധ്യമത്തിന്റെ ചൂടായ മൂലകങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത കുറയുകയും അവ മുകളിലേക്ക് പൊങ്ങാൻ തുടങ്ങുകയും ചെയ്യും. അതിനാൽ, മാധ്യമത്തിന്റെ വ്യക്തിഗത മൂലകങ്ങളുടെ സാന്ദ്രതയിൽ വ്യത്യാസമുള്ളിടത്തോളം കാലം അവയുടെ രക്തചംക്രമണം തുടരും, അതായത്. സ con ജന്യ സം\u200cവഹനം തുടരും. സംവഹന പ്രവാഹങ്ങളുടെ വികാസത്തെ ഒന്നും തടയാത്ത മാധ്യമത്തിന്റെ വലിയ അളവിൽ സംഭവിക്കുന്ന സ്വതന്ത്ര സംവഹനത്തെ വിളിക്കുന്നു പരിധിയില്ലാത്ത സ്ഥലത്ത് സ con ജന്യ സം\u200cവഹനം... പരിധിയില്ലാത്ത സ്ഥലത്ത് സ con ജന്യ സം\u200cവഹനം, ഉദാഹരണത്തിന്, മുറികൾ ചൂടാക്കുമ്പോഴും ചൂടുവെള്ള ബോയിലറുകളിൽ വെള്ളം ചൂടാക്കുമ്പോഴും മറ്റ് പല കേസുകളിലും സംഭവിക്കുന്നു. സംവഹന പ്രവാഹങ്ങളുടെ വികാസത്തിന് ചാനലുകളുടെ മതിലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ദ്രാവക മാധ്യമം നിറഞ്ഞ പാളികൾ തടസ്സമുണ്ടെങ്കിൽ, ഈ കേസിലെ പ്രക്രിയയെ വിളിക്കുന്നു പരിമിത സ്ഥലങ്ങളിൽ സ്വതന്ത്ര സം\u200cവഹനം... അത്തരമൊരു പ്രക്രിയ നടക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, വിൻഡോ ഫ്രെയിമുകൾക്കിടയിലുള്ള വായു ഇടങ്ങൾക്കുള്ളിലെ താപ കൈമാറ്റ സമയത്ത്.

സംവഹന താപ കൈമാറ്റം പ്രക്രിയയെ വിവരിക്കുന്ന അടിസ്ഥാന നിയമം ന്യൂട്ടൺ-റിച്ച്മാൻ നിയമം... താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ നിശ്ചല താപനില വ്യവസ്ഥയുടെ വിശകലന രൂപത്തിൽ, ഇതിന് ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോം ഉണ്ട്:

,

എവിടെ
- പ്രാഥമിക സമയത്തേക്ക് നൽകുന്ന താപത്തിന്റെ പ്രാഥമിക അളവ്
ഒരു പ്രദേശത്തോടുകൂടിയ പ്രാഥമിക ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന്
;

- മതിൽ താപനില;

- ദ്രാവക താപനില;

താപ കൈമാറ്റ ഗുണകം.

ചൂട് കൈമാറ്റ ഗുണകംമതിലും ഒരു ഡിഗ്രി ദ്രാവകവും തമ്മിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസമുള്ള ഒരു യൂണിറ്റ് ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് ഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്തിന് എത്രത്തോളം താപം നൽകുന്നുവെന്ന് കാണിക്കുന്നു. എസ്\u200cഐ സിസ്റ്റത്തിലെ താപ കൈമാറ്റ ഗുണകം അളക്കുന്നതിനുള്ള യൂണിറ്റ് W / m 2 ∙ ഡിഗ്രിയാണ്. സ്ഥിരമായ ഒരു സ്റ്റേഷണറി പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ച്, എക്സ്പ്രഷനിൽ നിന്ന് താപ കൈമാറ്റ ഗുണകം നിർണ്ണയിക്കാനാകും:

, പ / മ 2 ∙ ഡിഗ്രി

എവിടെ - താപ പ്രവാഹം, W;

- താപ വിനിമയ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, മീ 2;

- ഉപരിതലവും ദ്രാവകവും തമ്മിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസം, ഡിഗ്രി.

ഭിത്തിയും അത് കഴുകുന്ന ദ്രാവകവും തമ്മിലുള്ള താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ തീവ്രതയെ ചൂട് കൈമാറ്റ ഗുണകം വിശദീകരിക്കുന്നു. അതിന്റെ ഭൗതിക സ്വഭാവമനുസരിച്ച്, സംവഹന താപ കൈമാറ്റം വളരെ സങ്കീർണ്ണമായ പ്രക്രിയയാണ്. താപ കൈമാറ്റ ഗുണകം വിവിധ പാരാമീറ്ററുകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു - ദ്രാവകത്തിന്റെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ, ദ്രാവക പ്രവാഹത്തിന്റെ സ്വഭാവം, ദ്രാവക പ്രവാഹ നിരക്ക്, ചാനലിന്റെ വലുപ്പവും ആകൃതിയും മറ്റ് പല ഘടകങ്ങളും. ഇക്കാര്യത്തിൽ, താപ കൈമാറ്റ ഗുണകം സൈദ്ധാന്തികമായി കണ്ടെത്തുന്നതിന് പൊതുവായ ആശ്രയം നൽകുന്നത് അസാധ്യമാണ്

സമവാക്യം (2) അടിസ്ഥാനമാക്കി താപ കൈമാറ്റ ഗുണകം ഏറ്റവും കൃത്യമായും വിശ്വസനീയമായും പരീക്ഷണാത്മകമായി നിർണ്ണയിക്കാനാകും. എന്നിരുന്നാലും, എഞ്ചിനീയറിംഗ് പരിശീലനത്തിൽ, വിവിധ സാങ്കേതിക ഉപകരണങ്ങളിലെ താപ കൈമാറ്റ പ്രക്രിയകൾ കണക്കാക്കുമ്പോൾ, ഒരു ചട്ടം പോലെ, ഒരു യഥാർത്ഥ പൂർണ്ണ-തോതിലുള്ള ഒബ്ജക്റ്റിന്റെ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ചൂട് കൈമാറ്റ ഗുണകത്തിന്റെ മൂല്യത്തിന്റെ പരീക്ഷണാത്മക നിർണ്ണയം നടത്താൻ കഴിയില്ല. അത്തരമൊരു പരീക്ഷണം സജ്ജീകരിക്കുന്നതിനുള്ള സങ്കീർണ്ണതയും ഉയർന്ന ചെലവും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, determining നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ, സഹായം വരുന്നു സമാനത സിദ്ധാന്തം.

സമാനത സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ പ്രധാന പ്രായോഗിക മൂല്യം, ലബോറട്ടറി സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഒരു മാതൃകയിൽ നടത്തിയ ഒരു പ്രത്യേക പരീക്ഷണത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ മുഴുവൻ ക്ലാസ് യഥാർത്ഥ പ്രക്രിയകളിലേക്കും മോഡലിൽ പഠിച്ച പ്രക്രിയയ്ക്ക് സമാനമായ വസ്തുക്കളിലേക്കും സാമാന്യവൽക്കരിക്കാൻ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു. ജ്യാമിതീയ കണക്കുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് അറിയപ്പെടുന്ന സമാനത എന്ന ആശയം ഏതെങ്കിലും ഭ physical തിക പ്രക്രിയകളിലേക്കും പ്രതിഭാസങ്ങളിലേക്കും വ്യാപിപ്പിക്കാം.

ശാരീരിക പ്രതിഭാസങ്ങളുടെ ക്ലാസ്ഒരു പൊതു സമവാക്യത്തിന് വിവരിക്കാനും ഒരേ ശാരീരിക സ്വഭാവമുള്ള പ്രതിഭാസങ്ങളുടെ ഒരു കൂട്ടമാണ്.

ഒറ്റ പ്രതിഭാസം- ഇത് ഒരു പ്രത്യേക ശാരീരിക പ്രതിഭാസത്തിന്റെ ഭാഗമാണ്, അത് പ്രത്യേകതയുടെ ചില വ്യവസ്ഥകളിൽ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു (ജ്യാമിതീയ, ഭ physical തിക, പ്രാരംഭ, അതിർത്തി).

സമാന പ്രതിഭാസങ്ങൾ- ഈ നിബന്ധനകളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന അളവുകളുടെ സംഖ്യാ മൂല്യങ്ങൾ ഒഴികെ, ഒരേ ക്ലാസിലെ പ്രതിഭാസങ്ങളുടെ അതേ നിബന്ധനകളുള്ള ഒരു കൂട്ടം പ്രതിഭാസങ്ങൾ.

പ്രതിഭാസത്തിന്റെ സ്വഭാവ സവിശേഷതകളായ ഭ physical തിക അളവുകൾ ഒന്നിച്ച് ചേർക്കാമെന്ന വസ്തുതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് സമാനത സിദ്ധാന്തം അളവില്ലാത്ത സമുച്ചയങ്ങൾ, അതിനാൽ ഈ സമുച്ചയങ്ങളുടെ എണ്ണം ഡൈമൻഷണൽ അളവുകളുടെ എണ്ണത്തേക്കാൾ കുറവായിരിക്കും. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന അളവില്ലാത്ത സമുച്ചയങ്ങളെ വിളിക്കുന്നു സമാനത മാനദണ്ഡം... സമാനത മാനദണ്ഡങ്ങൾക്ക് ഒരു നിശ്ചിത ശാരീരിക അർത്ഥമുണ്ട്, മാത്രമല്ല ഒരു ഭ physical തിക അളവിന്റെ സ്വാധീനത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, എന്നാൽ അവയുടെ മുഴുവൻ ഗണവും മാനദണ്ഡത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് പഠനത്തിൻ കീഴിലുള്ള പ്രക്രിയയുടെ വിശകലനത്തെ വളരെയധികം ലളിതമാക്കുന്നു. ഈ കേസിലെ പ്രക്രിയയെ തന്നെ ഒരു വിശകലന ആശ്രയത്വത്തിന്റെ രൂപത്തിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കാം
സമാനത മാനദണ്ഡങ്ങൾക്കിടയിൽ
അതിന്റെ വ്യക്തിഗത വശങ്ങൾ ചിത്രീകരിക്കുന്നു. അത്തരം ഡിപൻഡൻസികളെ വിളിക്കുന്നു മാനദണ്ഡ സമവാക്യങ്ങൾ... ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക്സിന്റെ വികസനത്തിനും താപ കൈമാറ്റ സിദ്ധാന്തത്തിനും നിർണായക സംഭാവന നൽകിയ ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പേരിലാണ് സമാനത മാനദണ്ഡം നൽകിയിട്ടുള്ളത് - നസെൽറ്റ്, പ്രാന്റ്ൽ, ഗ്രാഷോഫ്, റെയ്നോൾഡ്സ്, കിർപിചെവ് തുടങ്ങിയവർ.

സമാനത സിദ്ധാന്തം 3 സമാനത സിദ്ധാന്തങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.

ആദ്യ സിദ്ധാന്തം:

പരസ്പരം സമാനമായ പ്രതിഭാസത്തിന് സമാന സമാനത മാനദണ്ഡമുണ്ട്.

സമാനത മാനദണ്ഡത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഭ physical തിക അളവുകൾ മാത്രം അളക്കേണ്ടത് പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ആവശ്യമാണെന്ന് ഈ സിദ്ധാന്തം കാണിക്കുന്നു.

രണ്ടാമത്തെ സിദ്ധാന്തം:

തന്നിരിക്കുന്ന ഭ physical തിക പ്രതിഭാസത്തെ ചിത്രീകരിക്കുന്ന പ്രാരംഭ ഗണിത സമവാക്യങ്ങളെ എല്ലായ്പ്പോഴും ഈ പ്രതിഭാസത്തിന്റെ സവിശേഷതകളായ സമാനത മാനദണ്ഡങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധമായി പ്രതിനിധീകരിക്കാം.

ഈ സമവാക്യങ്ങളെ വിളിക്കുന്നു ക്രിട്ടീരിയൽ... പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ മാനദണ്ഡ സമവാക്യങ്ങളുടെ രൂപത്തിൽ അവതരിപ്പിക്കണമെന്ന് ഈ സിദ്ധാന്തം കാണിക്കുന്നു.

മൂന്നാമത്തെ സിദ്ധാന്തം.

അവ്യക്തമായ വ്യവസ്ഥകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന സമാനത മാനദണ്ഡങ്ങൾ തുല്യമായ പ്രതിഭാസങ്ങളും സമാനമാണ്.

ശാരീരിക സമാനത സ്ഥാപിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ അവസ്ഥയെ ഈ സിദ്ധാന്തം നിർവചിക്കുന്നു. വ്യക്തതയില്ലാത്ത അവസ്ഥകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന സമാനത മാനദണ്ഡത്തെ വിളിക്കുന്നു നിർവ്വചനത്തിൽ... മറ്റുള്ളവരുടെ തുല്യത അവർ നിർണ്ണയിക്കുന്നു അല്ലെങ്കിൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നുസമാനത മാനദണ്ഡം, വാസ്തവത്തിൽ ഇത് ഇതിനകം തന്നെ ഒന്നാം സമാനത സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ വിഷയമാണ്. അങ്ങനെ, മൂന്നാമത്തെ സമാനത സിദ്ധാന്തം ഒന്നാം സിദ്ധാന്തത്തെ വികസിപ്പിക്കുകയും ആഴത്തിലാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സംവഹന താപ കൈമാറ്റം പഠിക്കുമ്പോൾ, ഇനിപ്പറയുന്ന സമാനത മാനദണ്ഡങ്ങൾ മിക്കപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

റെയ്നോൾഡ്സ് മാനദണ്ഡം (റീ) - ഒരു ദ്രാവകത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന നിഷ്ക്രിയ ശക്തികളും വിസ്കോസ് ഘർഷണ ശക്തികളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ ചിത്രീകരിക്കുന്നു. റെയ്നോൾഡ്സ് മാനദണ്ഡത്തിന്റെ മൂല്യം നിർബന്ധിത സംവഹനത്തിൻ കീഴിലുള്ള ദ്രാവക പ്രവാഹത്തെ വിശദീകരിക്കുന്നു.

,

എവിടെ - ദ്രാവക ചലനത്തിന്റെ വേഗത;

- ദ്രാവകത്തിന്റെ സിനിമാറ്റിക് വിസ്കോസിറ്റി ഗുണകം;

- വലുപ്പം നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

ഗ്രാഷോഫ് മാനദണ്ഡം (ഗ്ര) - സ്വതന്ത്ര സം\u200cവഹനത്തോടെ, വിസ്കോസ് സംഘർഷത്തിന്റെ ശക്തികളും ദ്രാവകത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ലിഫ്റ്റിംഗ് ഫോഴ്സും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ ചിത്രീകരിക്കുന്നു. ഗ്രാഷോഫ് മാനദണ്ഡത്തിന്റെ മൂല്യം സ്വതന്ത്ര സം\u200cവഹനത്തിന് കീഴിലുള്ള ദ്രാവക പ്രവാഹത്തെ വിശദീകരിക്കുന്നു.

,

എവിടെ - ഗുരുത്വാകർഷണ ത്വരണം;

- വലുപ്പം നിർണ്ണയിക്കുന്നു;

- ദ്രാവകത്തിന്റെ വോള്യൂമെട്രിക് വികാസത്തിന്റെ താപനില ഗുണകം (വാതകങ്ങൾക്ക്
എവിടെ - കെൽ\u200cവിൻ\u200c സ്കെയിലിൽ താപനില നിർ\u200cവ്വചിക്കുന്നു);

- മതിലും ദ്രാവകവും തമ്മിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസം;

- യഥാക്രമം മതിലിന്റെയും ദ്രാവകത്തിന്റെയും താപനില;

- ദ്രാവകത്തിന്റെ സിനിമാറ്റിക് വിസ്കോസിറ്റി ഗുണകം.

നസെൽറ്റ് മാനദണ്ഡം (നു) - താപചാലകത്തിലൂടെ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന താപത്തിന്റെ അളവും ഒരു ഖര (മതിൽ) ഉപരിതലവും ദ്രാവകവും തമ്മിലുള്ള സംവഹന താപ വിനിമയ സമയത്ത് സംവഹനത്തിലൂടെ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന താപത്തിന്റെ അളവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തെ നിർവചിക്കുന്നു, അതായത്. താപ കൈമാറ്റത്തോടെ.

,

എവിടെ - താപ കൈമാറ്റ ഗുണകം;

- വലുപ്പം നിർണ്ണയിക്കുന്നു;

- മതിലിന്റെയും ദ്രാവകത്തിന്റെയും അതിർത്തിയിലുള്ള ദ്രാവകത്തിന്റെ താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകം.

പെക്ലെറ്റ് മാനദണ്ഡം (പെ) - ദ്രാവക പ്രവാഹം വഴി ലഭിക്കുന്ന താപത്തിന്റെ അളവും (കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന) സംവഹന താപ വിനിമയത്തിലൂടെ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന താപത്തിന്റെ അളവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തിന്റെ സവിശേഷത.

,

എവിടെ - ദ്രാവക പ്രവാഹ നിരക്ക്;

- വലുപ്പം നിർണ്ണയിക്കുന്നു;

- താപ വ്യതിയാനത്തിന്റെ ഗുണകം;

- യഥാക്രമം, താപ ചാലകത, ഐസോബറിക് താപ ശേഷി, ദ്രാവകത്തിന്റെ സാന്ദ്രത എന്നിവയുടെ ഗുണകം.

Prandtl മാനദണ്ഡം (പ്രൊഫ) - ദ്രാവകത്തിന്റെ ഭൗതിക സവിശേഷതകളെ ചിത്രീകരിക്കുന്നു.

,

എവിടെ - സിനിമാറ്റിക് വിസ്കോസിറ്റിയിലെ ഗുണകം;

- ദ്രാവകത്തിന്റെ താപ വ്യതിയാനത്തിന്റെ ഗുണകം.

പരിഗണിച്ച സമാനത മാനദണ്ഡത്തിൽ നിന്ന്, സംവഹന താപ കൈമാറ്റ പ്രക്രിയകൾ കണക്കാക്കുന്നതിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പാരാമീറ്റർ, ഇത് പ്രക്രിയയുടെ തീവ്രതയെ ചിത്രീകരിക്കുന്നു, അതായത്, ചൂട് കൈമാറ്റ ഗുണകം the നസെൽറ്റ് മാനദണ്ഡത്തിനായുള്ള പദപ്രയോഗത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. സമാനത സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ഉപയോഗത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി എഞ്ചിനീയറിംഗ് രീതികളിലൂടെ സംവഹന താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിന്, നിർവചിക്കപ്പെട്ട മാനദണ്ഡങ്ങളിൽ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടത് ഈ മാനദണ്ഡമാണ്. ഈ കേസിൽ ചൂട് കൈമാറ്റ ഗുണകത്തിന്റെ മൂല്യം ഇനിപ്പറയുന്ന പദപ്രയോഗം അനുസരിച്ച് നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു

ഇക്കാര്യത്തിൽ, മാനദണ്ഡ സമവാക്യങ്ങൾ സാധാരണയായി നസെൽറ്റ് മാനദണ്ഡവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഒരു പരിഹാരത്തിന്റെ രൂപത്തിലാണ് എഴുതുന്നത്, കൂടാതെ ഒരു പവർ ഫംഗ്ഷന്റെ രൂപവുമുണ്ട്

എവിടെ
- പരിഗണനയിലുള്ള പ്രക്രിയയുടെ വിവിധ വശങ്ങൾ ചിത്രീകരിക്കുന്ന സമാനത മാനദണ്ഡത്തിന്റെ മൂല്യങ്ങൾ;

- മോഡലുകളിൽ സമാന പ്രതിഭാസങ്ങളുടെ ഒരു ക്ലാസ് പഠനത്തിൽ ലഭിച്ച പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്ന സംഖ്യാ സ്ഥിരത.

സം\u200cവഹന തരത്തെയും നിർ\u200cദ്ദിഷ്\u200cട പ്രോസസ്സ് അവസ്ഥയെയും ആശ്രയിച്ച്, മാനദണ്ഡ സമവാക്യത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന സമാനത മാനദണ്ഡങ്ങളുടെ ഗണം, സ്ഥിരതകളുടെ മൂല്യങ്ങളും തിരുത്തൽ ഘടകങ്ങളും വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും.

മാനദണ്ഡ സമവാക്യങ്ങളുടെ പ്രായോഗിക പ്രയോഗത്തിൽ, നിർണ്ണയിക്കുന്ന വലുപ്പത്തിന്റെ ശരിയായ തിരഞ്ഞെടുപ്പും താപനില നിർണ്ണയിക്കുന്നതും പ്രധാനമാണ്. സമാനത മാനദണ്ഡത്തിന്റെ മൂല്യങ്ങൾ കണക്കാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ദ്രാവകത്തിന്റെ ഭൗതിക സവിശേഷതകളുടെ മൂല്യങ്ങൾ കൃത്യമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ നിർവചിക്കുന്ന താപനില ആവശ്യമാണ്. നിർണ്ണയിക്കുന്ന വലുപ്പത്തിന്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് ദ്രാവക പ്രവാഹത്തിന്റെ ആപേക്ഷിക സ്ഥാനത്തെയും ഉപരിതലത്തിൽ കഴുകുന്നതിനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അതായത്, അതിന്റെ ഒഴുക്കിന്റെ സ്വഭാവത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഇനിപ്പറയുന്ന സാധാരണ കേസുകളിൽ ലഭ്യമായ ശുപാർശകളാൽ ഒരാളെ നയിക്കണം.

വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ട്യൂബിനുള്ളിൽ ഒരു ദ്രാവകം നീങ്ങുമ്പോൾ നിർബന്ധിത സംവഹനം.

- പൈപ്പിന്റെ ആന്തരിക വ്യാസം.

അനിയന്ത്രിതമായ ക്രോസ്-സെക്ഷന്റെ ചാനലുകളിൽ ദ്രാവക ചലന സമയത്ത് നിർബന്ധിത സംവഹനം.

- തുല്യ വ്യാസം,

എവിടെ - ചാനൽ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയ;

- വിഭാഗത്തിന്റെ ചുറ്റളവ്.

സ്വതന്ത്ര സം\u200cവഹനത്തോടുകൂടിയ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ട്യൂബിന് ചുറ്റും ക്രോസ് ഫ്ലോ (തിരശ്ചീന ട്യൂബ് (ചിത്രം 2 കാണുക) താപ ഗുരുത്വാകർഷണ സംവഹനത്തോടെ)

പൈപ്പിന്റെ പുറം വ്യാസം.

ചിത്രം 2. താപ ഗുരുത്വാകർഷണ സംവഹന സമയത്ത് ഒരു തിരശ്ചീന പൈപ്പിന് ചുറ്റുമുള്ള ഒഴുക്കിന്റെ സ്വഭാവം

താപ ഗുരുത്വാകർഷണ സംവഹന സമയത്ത് ഒരു പരന്ന മതിലിനു ചുറ്റുമുള്ള രേഖാംശ പ്രവാഹം (ചിത്രം 3 കാണുക).

- മതിൽ ഉയരം (പൈപ്പ് നീളം).

അത്തിപ്പഴം. 3. താപ ഗുരുത്വാകർഷണ സംവഹന സമയത്ത് ഒരു ലംബ മതിലിനു (പൈപ്പ്) ചുറ്റുമുള്ള ഒഴുക്കിന്റെ സ്വഭാവം.

താപനില നിർണ്ണയിക്കുന്നു മീഡിയത്തിന്റെ തെർമോഫിസിക്കൽ ഗുണങ്ങളുടെ ശരിയായ നിർണ്ണയത്തിന് അത് ആവശ്യമാണ്, അതിന്റെ മൂല്യങ്ങൾ താപനിലയെ ആശ്രയിച്ച് മാറുന്നു.

താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, മതിലിന്റെയും ദ്രാവകത്തിന്റെയും താപനിലയെ തമ്മിലുള്ള ഗണിത ശരാശരി നിർണ്ണയിക്കുന്ന താപനിലയായി കണക്കാക്കുന്നു

പരിഗണനയിലുള്ള വോള്യത്തിനുള്ളിലെ മീഡിയത്തിന്റെ വ്യക്തിഗത ഘടകങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള സംവഹന താപ കൈമാറ്റത്തിൽ, താപ കൈമാറ്റത്തിൽ പങ്കെടുക്കുന്ന മാധ്യമത്തിന്റെ മൂലകങ്ങളുടെ താപനില തമ്മിലുള്ള ഗണിത ശരാശരി നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്ന താപനിലയായി കണക്കാക്കുന്നു.

ഈ പേപ്പറിൽ, ഒരു ലബോറട്ടറി പരീക്ഷണം നടത്തുന്നതിനുള്ള നടപടിക്രമവും തിരശ്ചീനവും ലംബവുമായ സിലിണ്ടറുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ വിവിധ വാതകങ്ങളുടെ സ con ജന്യ സം\u200cവഹനത്തോടുകൂടിയ ചൂടായ ഉപരിതലത്തിൽ (തിരശ്ചീനവും രേഖാംശവും) 2 സാധാരണ പ്രവാഹങ്ങൾക്ക് മാനദണ്ഡ സമവാക്യങ്ങൾ നേടുന്നതിനുള്ള ഒരു രീതിയും ഞങ്ങൾ പരിഗണിക്കുന്നു.

പരീക്ഷണ ഭാഗം.