izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"izmertech-1018Research ArticleТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯTHERMOPHYSIC MEASUREMENTSМетодические погрешности определения теплофизических характеристик материалов методом лазерного импульса при высоких температурахКузнецовГ. В.riki.tpu.ruКацМ. Д.riki.tpu.ruНациональный исследовательский Томский политехнический университетRussian Federation2017070220230104548Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1018

Проведена оценка методических погрешностей определения теплофизических характеристик конструкционных материалов. Методические погрешности обусловлены теплообменом образца с окружающей средой в условиях, соответствующих реализации метода лазерного импульса при высоких температурах. Выполнен анализ влияния теплообмена (в результате естественной конвекции) с окружающей средой на методические погрешности. Показано, что метод лазерного импульса можно использовать для определения температуропроводности и теплоёмкости высокотеплопроводных материалов (металлов и сплавов) при температурах до 1173 К.

The evaluation of determining constructional materials thermal characteristics method errors by the laser-pulse method under high temperature conditions was obtained. The analysis of influence of heat exchange with surrounding environment on systematic errors is given. It is shown that the laser- pulse method can be used for calculation of thermal diffusivity and thermal capacity of the metals and alloys with high thermal diffusivity for temperatures not exceeding 1173 K.

теплофизические характеристикиметод лазерного импульсавысокие температурыметодические погрешностиконвективный теплообменthermal characteristicssystematic errorslaser-pulse methodhigh temperaturesmethod errorconvective heat transferReferencesСон Э. Е. Современные исследования теплофизических свойств веществ (на основе последних публикаций в ТВТ) (Обзор) // ТВТ. 2013. Т. 51. № 3. С. 392-411.Сон Э. Е. Современные исследования теплофизических свойств веществ (на основе последних публикаций в ТВТ) (Обзор) // ТВТ. 2013. Т. 51. № 3. С. 392-411.Ильичев М. В. Мордынский В. Б., Терешонок Д. В., Тюфтяев А. С., Чикунов С. Е. Экспериментальное определение зависимости коэффициента теплопроводности стали от температуры // ТВТ. 2015. Т. 53. № 2. С. 198-203.Ильичев М. В. Мордынский В. Б., Терешонок Д. В., Тюфтяев А. С., Чикунов С. Е. Экспериментальное определение зависимости коэффициента теплопроводности стали от температуры // ТВТ. 2015. Т. 53. № 2. С. 198-203.Мусаева З. А., Пелецкий В. Э. Экспериментальное исследование теплопроводности сплава ВТ6 // ТВТ. 2002. Т. 40. № 6. С. 904-908.Мусаева З. А., Пелецкий В. Э. Экспериментальное исследование теплопроводности сплава ВТ6 // ТВТ. 2002. Т. 40. № 6. С. 904-908.Parker W. J., Jenkins R. J., Butler C. P. Flash method of determining thermal diffusivity, heat capacity and thermal conductivity // J. Appl. Phys. 1961. V. 32. No. 9. P. 1675-1684.Parker W. J., Jenkins R. J., Butler C. P. Flash method of determining thermal diffusivity, heat capacity and thermal conductivity // J. Appl. Phys. 1961. V. 32. No. 9. P. 1675-1684.Akoshima M., Baba T. Study on a thermal-diffusivity standard for laser flash method measurements // Int. J. Thermophys. 2006. V. 27. No. 4. P. 1189-1203.Akoshima M., Baba T. Study on a thermal-diffusivity standard for laser flash method measurements // Int. J. Thermophys. 2006. V. 27. No. 4. P. 1189-1203.Altun O., Erhan Boke, Kalemtas A. Problems for determining the thermal conductivity of TBCs by laser-flash method // J. of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. 2008. V. 30. No. 2. P. 115-120.Altun O., Erhan Boke, Kalemtas A. Problems for determining the thermal conductivity of TBCs by laser-flash method // J. of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. 2008. V. 30. No. 2. P. 115-120.Moskal D., Martan J., Lang V., Švantner M., Skála J., Tesař J. Theory and verification of a method for parameter-free laser-flash diffusivity measurement of a single-side object // Int. J. of Heat and Mass Transfer. 2016. V. 102. No. 1. P. 574-584.Moskal D., Martan J., Lang V., Švantner M., Skála J., Tesař J. Theory and verification of a method for parameter-free laser-flash diffusivity measurement of a single-side object // Int. J. of Heat and Mass Transfer. 2016. V. 102. No. 1. P. 574-584.Lee S., Kim D. H. Thermal diffusivity of silicon carbide as a reference material for laser flash apparatus // High Temp. High Pressures. 2016. V. 45. No. 5-6. P. 345-355.Lee S., Kim D. H. Thermal diffusivity of silicon carbide as a reference material for laser flash apparatus // High Temp. High Pressures. 2016. V. 45. No. 5-6. P. 345-355.Кузнецов Г. В., Кац М. Д. Погрешности определения теплофизических характеристик методом лазерной вспышки, обусловленные толщиной образца и длительностью теплового импульса // Измерительная техника. 2012. № 4. С. 51-54.Кузнецов Г. В., Кац М. Д. Погрешности определения теплофизических характеристик методом лазерной вспышки, обусловленные толщиной образца и длительностью теплового импульса // Измерительная техника. 2012. № 4. С. 51-54.Кузнецов Г. В., Кац М. Д. Влияние формы поперечного сечения лазерного луча на погрешности определения теплофизических характеристик импульсным методом // Измерительная техника. 2010. № 6. С. 45-47.Кузнецов Г. В., Кац М. Д. Влияние формы поперечного сечения лазерного луча на погрешности определения теплофизических характеристик импульсным методом // Измерительная техника. 2010. № 6. С. 45-47.Kuznetsov G. V., Sheremet V. A. Conjugate natural convection in an enclosure with local heat sources // Computational Thermal Sciences. 2009. V. 1. No. 3. P. 341-360.Kuznetsov G. V., Sheremet V. A. Conjugate natural convection in an enclosure with local heat sources // Computational Thermal Sciences. 2009. V. 1. No. 3. P. 341-360.Kuznetsov G. V., Sheremet M. A. Two-dimensional problem of natural convection in rectangular domain with local heating and heat- conducting boundaries of finite trickles // Fluid Dynamics. 2006. V. 41. No. 6. P. 881-890.Kuznetsov G. V., Sheremet M. A. Two-dimensional problem of natural convection in rectangular domain with local heating and heat- conducting boundaries of finite trickles // Fluid Dynamics. 2006. V. 41. No. 6. P. 881-890.Высокоморная О. В., Кузнецов Г. В., Стрижак П. А. Моделирование зажигания жидкого топлива локальным источником нагрева в условиях выгорания жидкости // Химическая физика. 2011. Т. 30. № 8. С. 62-67.Высокоморная О. В., Кузнецов Г. В., Стрижак П. А. Моделирование зажигания жидкого топлива локальным источником нагрева в условиях выгорания жидкости // Химическая физика. 2011. Т. 30. № 8. С. 62-67.Станкус С. В., Савченко И. В., Багинский А. В., Верба О. И., Прокопьев А. М., Хайрулин Р. А. Коэффициент теплопроводности нержавеющей стали 12Х18Н10Т в широком интервале температур // ТВТ. 2008. Т. 46. № 5. С. 795-796.Станкус С. В., Савченко И. В., Багинский А. В., Верба О. И., Прокопьев А. М., Хайрулин Р. А. Коэффициент теплопроводности нержавеющей стали 12Х18Н10Т в широком интервале температур // ТВТ. 2008. Т. 46. № 5. С. 795-796.Технологические лазеры. Справочник в 2-х т. Т. 1. / Под ред. Г.А. Абильсиинова. М.: Машиностроение, 1991.Технологические лазеры. Справочник в 2-х т. Т. 1. / Под ред. Г.А. Абильсиинова. М.: Машиностроение, 1991.Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники: Справочник. М.: Атомиздат, 1968.Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники: Справочник. М.: Атомиздат, 1968.Марочник сталей и сплавов / Под ред. А. С. Зубченко М.: Машиностроение, 2003.Марочник сталей и сплавов / Под ред. А. С. Зубченко М.: Машиностроение, 2003.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.