Измерение плотности теплового потока.

Метод измерения плотности теплового потока основан на принципе вспомогательной стенки. На преобразователе теплового потока, который прикладывают к поверхности ограждающей конструкции, в установившемся режиме теплообмена создается температурный перепад, пропорциональный плотности теплового потока, проходящего через ограждение.

Схема измерения плотности теплового потока показана на рис. 11.

Рис. 11. Схема измерения плотности теплового потока

1 - ограждающая конструкция;

2 - преобразователь теплового потока;

3 - измерительный прибор

Плотность теплового потока через ограждающие конструкции измеряется прибором ИТП-7, ИПП-2. Он представляет собой совокупность преобразователя теплового потока в электрический сигнал постоянного тока с измерительным устройством, содержащим автокомпенсационный микромилливольтметр постоянного тока, шкала измерительного механизма которого проградуирована в единицах теплового потока.

На ограждающую конструкцию, имеющую полное термическое сопротивление R_т, накладывается преобразователь теплового потока с термическим сопротивлением R_д. Тепловой поток пронизывает все элементы конструкции ограждения и преобразователь теплового потока, создавая на них температурные перепады. Поскольку инерционность ограждения значительно превышает инерционность преобразователя теплового потока R_т » R_д, температура под преобразователем при наложении его не успевает измениться за время измерения. Поэтому пронизывающий преобразователь поток будет пропорционален коэффициенту теплоотдачи α_в от внутренней поверхности ограждения к окружающему воздуху и разности температур между ними.

Поправка на искажение величины теплового потока может быть учтена при расчетах теплотехнических свойств ограждений. Во многих случаях это искажение можно отнести к погрешности измерения, так как при типовых значениях термического сопротивления R_д = 0,003 м² °С/Вт и коэффициента теплоотдачи свободной конвекцией α_в = 5 Вт/м² °С поправка составит 1,5%.

По результатам измерения теплового потока, зная толщину ограждения и измерив предварительно температуры t_в, t_н, τ_в и τ_н, определяют основные теплотехнические свойства ограждающей конструкции: термическое сопротивление, коэффициенты теплоотдачи у наружной и внутренней поверхностей ограждения, сопротивление теплопередаче, коэффициент теплопередачи.