Рис. 5. Зависимость разницы температур
Δ
T
3
,
2
(
t
) =
Т
3
−
Т
2
от времени для
исследуемых значений тепловых потоков:
1. . . 5
— см. рис. 4
ла. Поскольку для расчета величины разности
Δ
T
3
,
2
(
t
)
используются
точки, расположенные на одинаковой глубине в образце, то смещение
максимумов по временной шкале обусловлено только теплофизиче-
скими свойствами клея и материала термопары. Из рис. 5 виден факт
смены знака
Δ
T
3
,
2
(
t
)
, вызванный тем, что температура
Т
3
в определен-
ный момент становится меньше температуры в центре спая термопары
Т
2
. Для основного материала величина объемной теплоемкости (про-
изведение
C
∙
ρ
)
ниже, чем для материала спая или термоэлектродов
(см. табл. 1). В результате на участке (до 20 с) с большим темпом
нагрева температура в точке
3
оказывается выше, чем температура в
точке
2
. А в дальнейшем, со снижением темпа нагрева влияние
Cρ
на
процесс передачи теплоты уменьшается и определяющим механизмом
при прогреве конструкции становится теплопроводность, которая у
металлического спая и термоэлектродов выше, чем у основного ма-
териала. Поэтому температура
Т
2
оказывается больше температуры
Т
3
и происходит смена знака зависимости
Δ
T
3
,
2
(
t
)
при приближении
системы к регулярному режиму теплообмена.
На рис. 6 показана зависимость от времени температур поверхно-
сти в точках
1
и
4
. Из рисунка видно, что температура в точке
1
на всем
этапе нагрева оказывается заведомо выше, чем в точке
4
. Это означа-
ет, что если при проведении эксперимента контроль уровня нагрева
поверхности осуществляется только в точке, находящейся непосред-
ственно над термопарой, существует опасность перегрева конструк-
ции. Поэтому полезно вести дополнительный контроль температуры
поверхности бесконтактными способами в точке
1
, удаленной от места
заделки датчика.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2006. № 3 57
