DOI 10.17586/0021-3454-2016-59-4-311-316
УДК 536.483, 536.332
ИЗМЕРЕНИЕ СТЕПЕНИ ЧЕРНОТЫ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОБРАЗЦОВ МЕТОДОМ МОНОТОННОГО НАГРЕВА
ВКА им. А.Ф.Можайского; научный сотрудник
Ханков С. И.
Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского, Россия, Санкт-Петербург; ст. научн. сотрудник
Мосин Д. А.
ВКА им. А. Ф. Можайского, кафедра 12 ; доцент, начальник кафедры
Пеньков М. М.
ВКА им. А. Ф. Можайского; профессор, начальник академии
Уртминцев И. А.
ВКА им. А. Ф. Можайского, кафедра 12;
Читать статью полностью
Аннотация. Предложен метод измерения степени черноты поверхностей образцов в малогабаритной криогенно-вакуумной камере. Описаны физическая и математическая модели измерительного узла. Рабочий температурный диапазон для измерений степени черноты задается температурой криогенного экрана, мощностью пленочного электронагревателя и длительностью нагрева. Показано, что для медных образцов толщиной 1 мм и диаметром 2 см при потребляемой электрической мощности десятые доли ватта, а также при температуре экрана 80—150 К минимальные погрешности измерений достигаются при длительности процесса от 10 до 20 минут. Использование предложенного метода сокращает время измерения степени черноты на порядок по сравнению с методом измерений в стационарном тепловом режиме (при использовании последнего для поддержания на одинаковом уровне стационарных температур образцов с разной степенью черноты поверхностей необходимо задавать соответствующие значения мощности тепловыделений). В предложенном методе задается постоянное значение мощности, слабо зависящее от начальной температуры образца. Важным преимуществом предложенного метода измерения степени черноты поверхностей является значительная экономия энергии на криостатирование экрана за счет сокращения времени на одну процедуру измерения.
Ключевые слова: степень черноты, поверхности, метод монотонного нагрева, теплообмен излучением, криогенно-вакуумная камера, проточная система криостатирования
Список литературы:
Список литературы:
- Lienhard J. H. IV, Lienhard J. H. V. A heat transfer textbook. Cambridge, MA, Phlogiston Press, 2008.
- Ekkert E. R. G., Drake R. M. jr. Analysis of Heat and Mass Transfer. Hemisphere Publishing Corp., Washington, D.C., 1987.
- Дульнев Г. Н., Семяшкин Э. Н. Теплообмен в радиоэлектронных аппаратах. Л.: Энергия, 1968. 360 с.
- Ташлыкова-Бушкевич И. И. Физика. Ч. 2. Оптика. Квантовая физика. Строение и физические свойства веществ. Минск, 2008. 182 с.
- Гущин В. Н. Основы устройства космических аппаратов. М.: Машиностроение, 2003. 272 с.
- Малоземов В. В. Тепловой режим космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1980. 223 с.
- Малоземов В. В., Кудрявцева Н. С. Системы терморегулирования космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1995. 112 с.
- Пат. 2248954С2 РФ. Состав терморегулирующего покрытия / В. В. Горбачева, Л. И. Бушнева, П. В. Рассказов и др. Опубл. 27.03.2005. Бюл. № 9.
- Пат. 2510491 РФ, МПК G01J5/12 (2006.01). Способ измерения степени черноты / Е. В. Лаповок, М. М. Пеньков, Д. А. Слинченко, И. А. Уртминцев, С. И. Ханков. Приоритет от 11.01.2012, опубл. 27.03 2014. Бюл № 9.
- А. с. СССР № 770333. Способ измерения степени черноты твердых тел / В. Н. Жигалов, Ж. П. Милкиэль. Опубл. 20.11.2005. Бюл. № 32.
- Лаповок Е. В., Ханков С. И. Аналитическое описание нестационарных температур изотермического объекта в условиях его лучистого теплообмена с окружающей средой // Изв. вузов. Приборостроение. 2012. Т. 55, № 3. С. 56—60.
- Пат. 2521131 РФ, МПК G01J5/12 (2006.01). Способ и устройство для измерения степени черноты / Е. В. Лаповок, М. М. Пеньков, Д. А. Слинченко, И. А. Уртминцев, С. И. Ханков. Приоритет от 11.01.2012, опубл. 27.06 2014. Бюл № 18.
- Платунов Е. С., Баранов И. В., Буровой С. Е., Курепин В. В. Теплофизические измерения. СПб: СПбГУНиТП, 2010. 738 с.
- Малков М. П. Справочник по физико-техническим основам криогеники. М.: Энергоатомиздат, 1985. 432 с.
