Anwendung der Momentenmethode bei thermophysikalischen Messungen
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Zusammenfassung
Es wird die Anwendung der Momentenmethode zur Auswertung von instationären Versuchen zur Bestimmung der spezifischen Wärmekapazität und der Temperaturleitfähigkeit beschrieben und anhand von eigenen Untersuchungen illustriert.
Nomenklatur
- A
Aufheizgeschwindigkeit Ks−1
- a
Temperaturleitfähigkeit des Feststoffesa=λ s /ρ s C s cm2 s−1
- B
B=R/√a s 1/2
- c
spezifische Wärmekapazität bei konst. Druck Jg−1K−1
- c'
Eichkonstante
- G
Laplace-transformierte Systemübertragungsfunktion
- Kth
thermische GleichgewichtskonstanteK th =ρ s cs/ρgcg
- n
Ordnung des Momentes
- r
laufender Kugelradius cm
- R
Gesamtkugelradius cm
- s
Laplace-variable s−1
- T
Temperatur K
- t
Zeit s
- t0
Breite des Eingangsimpulses s
- V
Volumen cm3
- V
Volumendurchsatz cm3 s−1
- δ(t)
Zeitfunktion des idealen Dirac-Impulses
- λs
Wärmeleitfähigkeit J cm−1 s−1 K−1
- λn
s. Gl. (7, 11) sn
- μ′n
Statistisches Anfangsmoment der Ordnungn sn
- μn
Statistisches zentrales Moment der Ordnungn sn
- ρ
Dichte g cm−3
- ϑ
reduzierte Temperaturϑ=T−T1/T2−T1
Indices
- 1, 2
Anfangs- und Endzustand der Temperatur
- 0
aufr=0 bezogen
- g
im Gasraum
- s
im Festkörper
- m
über dem Kugelradius gemittelt
- n
Ordnung der Momente
Abstract
Moment equations have been derived for the evaluation of non-stationary thermophysical measurements for determining the specific heat capacities and thermal conductivities of solids. For specific examples the application of these equations is shown, with evaluation of temperature response curves of a solid in an agitated vessel for the cases of a step change in the surrounding gas, a rectangular thermal pulse and linear temperature rise (DTA).
Résumé
On a utilisé la méthode des moments pour dépouiller les résultats des expériences en régime non-stationnaire afin de déterminer la chaleur spécifique et la conductibilité thermique des corps solides. La méthode est illustrée à l'aide d'exemples spécifiques.
Резюме
Выведены уравнения м оментов для оценки нестационарных терм офизических измерений при опреде лении удельной тепло емкости и теплопроводности тв ердых тел. Применение этих у равнений показано на таких специфических приме рах как оценка кривых температурно го отклика твердого о бразца в сосуде с перемещиваю щим устройством в случае ступенчатог о изменения темнерат уры окружающего газа, пря моугольных импульсов и линейног о роста температуры (Д ТА).
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