Preview

Industrial laboratory. Diagnostics of materials

Advanced search

Determination of the Thermal Diffusivity of Materials Using Numerical and Analytical Method at Small Fourier Numbers

Abstract

We propose a relatively simple procedure which provides improving the accuracy of the thermal diffusivity determination and temperature dependence using numerical and analytical method at small Fourier numbers (Fo < 0,3). The calculation is performed for each time interval thermal of symmetric temperature field of infinite plate (thickness 2R). The temperature values of the experimentally obtained temperature field x = 0, x = z, x = R (0 < z < R, in the particular case z = R/2) are used in calculations. We assessed the complexity and accuracy of the determination of the thermal diffusivity and convective heat transfer coefficient using test temperature fields calculated by the method of finite differences for the plates made of steel and red brick under varying boundary conditions. The method is rather accurate, descriptive and easy to use; data processing can be carried out using Microsoft Excel. Lines of further developing of the method are considered.

About the Authors

A. K. Sokolov
Ивановский государственный энергетический университет; Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы МЧС России
Russian Federation


O. A. Yakubina
ОАО «Зарубежэнергопроект»
Russian Federation


References

1. Соколов А. К. К решению обратной задачи теплопроводности для определения температуропроводности материалов численно-аналитическим методом / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 11. С. 36 - 39.

2. Соколов А. К. Численно-аналитический метод расчета несимметричного нагрева пластины с учетом окалинообразования / Изв. вузов и ЭО СНГ. Энергетика. 1994. № 5 - 6. С. 75 - 80.

3. Соколов А. К. Экономичная математическая модель температурного поля двухслойной пластины / Инженерно-физический журнал. 1995. Т. 68. №2. С. 337-338.

4. Соколов А. К., Попов Г. В. Решение задач теплопроводности численно-аналитическим методом сложения температурных полей / Изв. АН Энергетика. 2002. № 4. С. 118 - 130.

5. Соколов А. К. Численно-аналитический метод расчета температурного поля неограниченной пластины при малых числах Фурье / Изв. вузов. Черная металлургия. 2007. № 3. С. 23 - 28.

6. Соколов А. К. Математическое моделирование нагрева металла в газовых печах: Научное издание. - Иваново: Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина, 2011. - 396 с.

7. Казанцев Е. И. Промышленные печи: справочное руководство для расчетов и проектирования. - М.: Металлургия, 1975. - 367 с.


Review

For citations:


Sokolov A.K., Yakubina O.A. Determination of the Thermal Diffusivity of Materials Using Numerical and Analytical Method at Small Fourier Numbers. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2016;82(6):27-32. (In Russ.)

Views: 288


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)