Laserowa Metoda Impulsowa 2b Strona 1 z 2
4. Przemiany fazowe
Podobne kształty historii temperatury obserwuje się wtedy, gdy badania przeprowadza się dla
zawilgoconych próbek zaczynu gipsowego, dla temperatur początkowych w pobli\
u temperatury
przejścia fazowego woda-lód, dwa przykłady prezentuje rysunek 6.8.
a) b)
Rys. 6.8. Historie temperatury zaczynu gipsowego (o stosunku
masy wody mw do masy palonego gipsu mg równej 0.8 i
wilgotności względnej 30%) zarejestrowane w temperaturze
poczÄ…tkowej a) -0,85 °C, b) -1,9 °C.
W przypadku tego materiału występują bardziej zło\
one procesy (m.in. transport masy w porach), a
więc w związku z tym kształt historii temperatury staje się bardzo skomplikowany.
Oznacza to, \
e w przypadku występowania przemian fazowych podczas pomiaru współczynnika
wyrównywania temperatury, aby uniknąć błędów, powinno się stosować inne sposoby analizy
historii temperatury i obliczania współczynnika a ni\
te, które były stosowane dotychczas. Nale\
y
ukoniecznie względnić zmiany kształtu wywołane przejściem fazowym.
Przy zastosowaniu klasycznej techniki analizy historii temperatury otrzymujemy poprawne wartości
współczynnika wyrównywania temperatury dla temperatur wy\
szych ni\
temperatura przemiany
fazowej, natomiast w pobli\
u temperatury przejścia fazowego otrzymane wyniki obarczone są
duzym błędem i trudno wyrokować tutaj o charakterze zale\
ności współczynnika od temperatury
(rysunek 6.9).
http://lodd.p.lodz.pl/ekon/lfm2c.htm 2008-10-09
Laserowa Metoda Impulsowa 2b Strona 2 z 2
Rys. 6.9. Współczynnik wyrównywania temperatury gipsu (Pc =
60%, Hr = 5%) w pobli\
u przejścia fazowego woda-lód.
Na podstawie porównania kształtów historii temperatury otrzymanych eksperymentalnie z historiami
temperatury obliczonymi w wyniku modelowania przechodzenia impulsu ciepła w materiale
fazowozmiennym, mo\
na stwierdzić, \
e płaskie fragmenty historii temperatury związane są z
występowaniem przemiany fazowej, a ich ilość, wielkość i miejsce występowania zale\
y od
parametrów termofizycznych materiału i parametrów impulsu promieniowania laserowego (głównie
czasu trwania i energii impulsu bo od nich zale\
y  wysokość przechodzącego impulsu ciepła oraz
temperatura końcowa próbki) pochłanianego przez próbkę.
Występowanie przemiany fazowej w wiekszości przypadków zmniejsza przyrost temperatury próbki
(przemiana fazowa zachodzi kosztem energii cieplnej, która mogłaby zwiększyć przyrost
temperatury), natomiast nie mo\
na stwierdzić jej wpływu na czas osiągania maksymalnego przyrostu
temperatury przez tylną powierzchnię próbki. Miejsce wystąpienia i wielkość śladu przemiany
fazowej ma istotne znaczenie dla dokładności wyznaczania czasu t0.5, który stanowi podstawę
wyznacznia współczynnika wyrównywania temperatury przy pomocy klasycznej zale\
ności (2.23)
stosowanej w Laserowej Metodzie Impulsowej.
Mo\
na oczywiście, w celu zmniejszenia błędów pomiarowych, w przypadku występowania w
materiale przejść fazowych (podobnie jak w przypadku zmian kształtu historii temperatury
wywołanych skończoną grubością z
ródła ciepła pokazanych w następnym rozdziale) zastosować na
przykład metodę najmniejszych kwadratów w celu optymalnego dopasowania teoretycznej historii
temperatury do jej zarejestrowanego doświadczalnie kształtu.
Poprzednia strona Następna strona
http://lodd.p.lodz.pl/ekon/lfm2c.htm 2008-10-09