logo logo

Термодинамика

Термодинамика в тепловиденье

Обсуждение теплового рассеивания завершается простой формулой. Термографистам в их работе необходимо лишь понимание взаимосвязей переменных в этих уравнениях. Такое понимание позволит им улучшить интерпретацию того, что они видят на изображениях, полученных с помощью тепловизоров.

            a = k/ρCp
где
k = теплопроводность,
ρ – плотность,
Ср – удельная теплоемкость

            Это линейное уравнение, поэтому все происходящее с одной стороны знака равенства, будет, в какой-то степени, происходить и с другой его стороны. Если увеличивается теплопроводность, то увеличится и коэффициент рассеивания тепла. Если плотность или удельная теплоемкость возрастут, то рассеивание тепла уменьшится. Материалы с более высокой теплопроводностью, как правило, рассеивают больше тепла, чем материалы с низкой теплопроводностью. Более плотные материалы рассеивают тепло меньше, чем материалы с меньшей плотностью (при одинаковой их теплопроводности, естественно).
Как понятие теплового рассеивания сказывается на работе термографиста в полевых условиях? Наиболее часто интерес проявляется именно к теплу, возникающему внутри инспектируемого объекта. То, как можно "увидеть" тепло, зависит от того, как оно проникает изнутри объекта (где его невозможно увидеть) на внешнюю поверхность (где его и удается наблюдать). На температурную картину, видимую на поверхности объекта, влияют как состояние окружающей среды, так и изменения операционных параметров системы, частью которой является наблюдаемый объект. В равной степени на эту картину оказывают влияние и термические характеристики материала, сквозь которых проходит поток тепла. Часто приходится уделять больше внимания небольшим участкам поверхности, имеющим высокую концентрацию тепла, чем большим областям, на которых тепло распределено более равномерно. А если объект обладает еще и высоким коэффициентом рассеивания тепла, то температурная картина может стать весьма трудной для понимания. "Разброс" или рассеивание тепла может вызвать затруднения для восприятия, и при этом его наличие не обязательно означает присутствие проблемы.
Еще одно распространенное применение тепловизоров включает в себя неразрушающую диагностику (NDT), когда термографист намеренно нарушает тепловой баланс, добавляя источник тепла к объекту или удаляя его. Целью таких действий является выявление температурных аномалий под поверхностью объекта. Собранные данные могут указывать на чистоту материала, его пористость и толщину.
Тепловое рассеивание характерно для всех материалов, вне зависимости от того, рассматривается ли кратковременные события, или нарушается температурное равновесие. Понимание его влияния требует внимания и представления некоторых основных принципов термодинамики.

Метки материала:

Похожие материалы:

bottom