ій стадії величина т, звана темпом охолодження, зберігає постійне значення для будь-якої точки тіла. У загальному випадку темп охолодження представляється у вигляді
(14)
де Bi - a? /?- Критерій Біо (? - Коефіцієнт тепловіддачі); ?- Характеристичний pазмер.
Найбільш просте рішення рівняння має у випадку інтенсивного теплообміну на поверхні зразка з середовищем, для якої B i-мах. У цьому випадку
(15)
де К ф - коефіцієнт форми.
При кінцевих значеннях Bi використовують один з варіантів методу, заснований на тому, що ставлення постійно для будь-яких двох точок тіла, де а 0 B1:
(16)
Для зразків простої геометричної форми відомі аналітичні значення В [56]:
(пластина) (17)
(циліндр) (18)
(куля) (19)
де J 0 - функція Бесселя першого роду нульового порядку;
Знаходження коефіцієнта температуропровідності а полягає в експериментальному визначенні величини В по відношенню, розрахунку величини е і розрахунку темпу охолодження т за вимірюваннями температури в деякій точці тіла для двох моментів часу t і за рівнянням, що випливає з рівняння:
(20)
Після цього коефіцієнт температуропровідності виходить зі співвідношення
(21)
Установки для визначення температуропровідності полімерів, робота яких заснована на методі регулярного режиму першого роду, описані в роботах [18, 28, 39, 57]. Для знаходження коефіцієнта теплопровідності по методу регулярного режиму необхідно провести додаткові виміри коефіцієнта тепловіддачі. Точність визначення коефіцієнта теплопровідності складає 4-8%.
Серед нестаціонарних методів визначення коефіцієнта теплопровідності найбільш поширені квазістаціонарні методи, що дозволяють визначати температурну залежність теплофізичних характеристик в процесі нагрівання з постійною швидкістю. У цьому випадку рішення одновимірного рівняння теплопровідності для тіл найпростішої форми при відповідних граничних умовах починаючи з певного моменту має вигляд [58]
(22)
де Т0 - початкова температура тіла;- Постійна швидкість нагрівання; Кф - коефіцієнт форми, рівний відповідно 1,2,3 для необмежених пластини, циліндра і кулі. Стадія нагрівання, описувана цим рівнянням, характеризується постійною швидкістю зміни температури всіх точок тіла. Перепад температури між двома довільними точками тіла Х і х2 (х?> Х ) у цьому випадку обернено пропорційний температуропровідності:
(23)
Таким чином, для визначення температуропровідності необхідно виміряти різницю температур? T між двома точками зразка при постійній швидкості нагрівання. Такий метод вимірювання температуропроводности полімерів використаний, наприклад, в роботі [59].
Для визначення коефіцієнта теплопровідності по методу квазістаціонарного режиму необхідно крім перепаду температури по товщині зразка визначити тепловий потік, пронизливий зразок у процесі нагрівання. Це може бути зроблено шляхом вимірювання швидкості нагріву еталонного стрижня з відомою теплоємністю [29, 36, 37]. Прилади, робота яких заснована на цьому принципі, застосовуються для визначення тепло-фізичних характеристик поліме...
