Zařízení pro určování tepelné vodivosti sypkých hmot

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27350%2F22%3A10250492" target="_blank" >RIV/61989100:27350/22:10250492 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Zařízení pro určování tepelné vodivosti sypkých hmot

Popis výsledku v původním jazyce

Ustálená metoda měření prostupu tepla vyžaduje vytvoření rovinného, válcového nebo kulového izotermického pole. Návrh zařízení vychází z Fourierova zákona o vytváření jednosměrného tepelného toku mezi dvěma tělesy. Sloupec materiálu je na jednom svém konci zahříván a je měřen teplotní spád v daných vzdálenostech od ohřívače při konstantním (ustáleném) průběhu teplot v čase. Ze známého příkonu ohřívače, geometrie zařízení a teplotního spádu, lze poté určit výslednou tepelnou vodivost partikulární látky. Tepelná vodivost měřena těmito experimenty obsahuje, jak vedení tepla pevnými částicemi, tak vedení tepla sáláním. Největším problémem je zde minimalizace a vyčíslení tepelných ztrát do okolí. Proto je sloupec materiálu rozdělen na několik vrstev. Spodní vrstva slouží k ustálení teploty po ohřevu materiálu a ke kompenzaci tepelných ztrát ohřívače ve spodní části zařízení. Ve dvou prostředních vrstvách probíhá samotné měření tepelné vodivosti. Horní vrstva pak slouží opět jako kompenzační vedení chladiče. Tělo měřící komory, ve které je umístěn ohřívač a vzorek, je ve formě šamotové komínové vložky, na jejíž vnější stěně je upevněna izolační vata tak, aby bylo dosaženo minimálního úniku tepla sáláním do okolí. Pro měření teplot vzorku v různých vzdálenostech od ohřívače byla použita odporová teplotní čidla. Ta mají obvykle větší přesnost a nepotřebují kompenzační měření na rozdíl od termočlánků.

Název v anglickém jazyce

Equipment for determining the thermal conductivity of bulk materials

Popis výsledku anglicky

The steady-state method of measuring heat transfer requires the creation of a plane, cylindrical or spherical isothermal field. The design of the device is based on Fourier&apos;s law for the generation of unidirectional heat flow between two bodies. A column of material is heated at one end and the temperature gradient is measured at given distances from the heater at a constant (steady) temperature over time. From the known heater input power, device geometry and temperature gradient, the resulting thermal conductivity of the particulate material can then be determined. The thermal conductivity measured by these experiments includes both conduction of heat by solid particles and conduction of heat by radiation. The biggest problem here is to minimize and quantify the heat loss to the surroundings. Therefore, the column of material is divided into several layers. The bottom layer is used to stabilize the temperature after the material has been heated and to compensate for the heat loss of the heater at the bottom of the device. In the two middle layers the actual measurement of thermal conductivity takes place. The upper layer then serves again as a compensating conductor for the heat sink. The body of the measuring chamber, in which the heater and the sample are placed, is in the form of a chamotte chimney liner, on the outer wall of which insulating wadding is fixed so as to achieve minimum heat leakage by radiation to the surroundings. Resistive temperature sensors were used to measure sample temperatures at various distances from the heater. These are usually more accurate and do not need compensating measurements unlike thermocouples.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20301 - Mechanical engineering

Projekt

—

Návaznosti

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Rok uplatnění

2022

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

035/19-10-2022_F

Číselná identifikace

035/19-10-2022_F

Technické parametry

Zařízení se skládá z 11 základních částí, kterými jsou šamotová vložka, šamotová trubka, izolační vata, topné těleso, chladič, ventilátor, senzory Pt100, měřič výkonu, časovač, regulátor výkonu a hlavní vypínač.

Ekonomické parametry

Studiem závislostí tepelných vlastností materiálu lze optimalizovat proces tepelné vodivosti a tepelných ztrát. V případě, že jsou známy podrobné informace o tepelné vodivosti sypkých materiálů, lze návrh zařízení využívající teorie tepelné vodivosti přesně definovat, a tím eliminovat případné nefunkční části nebo celky zařízení, a také eliminovat zbytečné tepelné ztráty. Z tohoto hlediska lze výrazným způsobem snížit nákladové prostředky na opravy, údržbu a tepelnou efektivitu technologických celků

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

—

Název vlastníka

VŠB-TU Ostrava, HGF - Katedra hornického inženýrství a bezpečnosti

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—