Карпов Д.Ф.

УДК 536.2.022:69

КАРПОВ ДЕНИС ФЕДОРОВИЧ, доцент,

karpov_denis_85@mail.ru

ПАВЛОВ МИХАИЛ ВАСИЛЬЕВИЧ, доцент,

pavlov_kaftgv@mail.ru

СИНИЦЫН АНТОН АЛЕКСАНДРОВИЧ, канд. техн. наук, доцент,

nee-energo@yandex.ru

КАЛЯГИН ЮРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, докт. техн. наук, профессор,

kalyaginua@vstu.edu.ru

МНУШКИН НИКОЛАЙ ВИТАЛЬЕВИЧ, аспирант,

vozdyx7@gmail.com

Вологодский государственный технический университет,

160000, г. Вологда, ул. Ленина, 15

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-РАСЧЕТНОЕ  ОПРЕДЕЛЕНИЕ  КОЭФФИЦИЕНТА  ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ  ТВЕРДОГО  ТЕЛА  НА  ПРИМЕРЕ  СИЛИКАТНОГО  КИРПИЧА  АКТИВНЫМ  МЕТОДОМ  ТЕПЛОВОГО  НЕРАЗРУШАЮЩЕГО  КОНТРОЛЯ

Целью работы является разработка и апробация на конкретном примере авторского способа определения коэффициента теплопроводности твердого тела активным методом теплового неразрушающего контроля. Способ включает бесконтактное тепловое воздействие на исследуемое твердое тело источником инфракрасного излучения, регистрацию температурных полей лицевой и задней поверхностей твердого тела с помощью бесконтактного измерителя температуры и нахождение плотности теплового потока. Вычисление коэффициента теплопроводности твердого тела выполнено по уравнению стационарной теплопроводности для плоской стенки. По итогам экспериментально-расчетной работы проведено сравнение полученного значения коэффициента теплопроводности силикатного кирпича с результатами предшествующих экспериментов авторов, данными завода-изготовителя и нормативной величиной.

Ключевые слова: тепловой неразрушающий контроль; стационарный тепловой режим; силикатный кирпич; источник инфракрасного излучения; коэффициент теплопроводности; тепловизор; тепловизионная съемка; зеркальный отражатель.

Библиографический список

  1. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: справочник / Е.В. Аметистов, Б.С. Белосельский, Б.Т. Емцев [и др.] ; под общ. ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина: В 4 т. Т. 2. – М. : Энергоатомиздат, 1988. – 560 с.
  2. Теплотехнический справочник: справочник / под ред. В.Н. Юренева, П.Д. Лебедева: В 2 т. Т. 2. – М. : Энергия, 1976. – 896 с.
  3. Манешев, О.И. Экспериментальное определение коэффициентов теплопроводности и эффективности сверхтонких теплоизоляционных покрытий / О.И. Манешев, Ю.И. Правник, Р.А. Садыков, И.А. Сафин, С.А. Еремин // Известия КазГАСУ. – № 1. –2013. – С. 135–142.
  4. Титунин, А.А. Определение коэффициента теплопроводности клееной древесины / А.А. Титунин, Ю.П. Данилов, В.П. Чулков, К.В. Сироткина // Вестник Костромского государственного технологического университета. – 2005. – № 11. – С. 114–117.
  5. Серегина, Н.В. Способ определения коэффициента теплопроводности теплоизоляции теплоизолированной лифтовой трубы в скважине / Н.В. Серегина // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2011. – № 12.– С. 34–36.
  6. Пат. 2488102 Российская Федерация, (51) МПК G01N 25/18 (2006.01). Способ определения теплопроводности твердого тела активным методом теплового неразрушающего контроля / Д.Ф. Карпов, М.В. Павлов, А.А. Синицын, В.И. Игонин ; заявитель и патентообладатель Вологодский государственный технический университет (ВоГТУ) (RU). – № 2012106323 ; заявл. 21.02.2012 г. ; опубл. 20.07.2013 г., Бюл. № 20. – 12 с.
  7. Чудновский, А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов / А.Ф. Чудновский. – М. : Государственное издательство физико-математической литературы, 1962. – 456 с.
  8. Теория тепломассообмена / С.И. Исаев, И.А. Кожинов, В.И. Кофанов [и др.] ; под ред. А.И. Леонтьева. – М. : Высшая школа, 1979. – 495 с.
  9. Инструкция к применению тепловизора SDS HotFind-D. Энергоаудит. Приборы нашего времени. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. Федеральное государственное учреждение. Российский центр испытаний и сертификации. – М. : Энергетика, 2009. – 53 с.
  10. Игонин, В.И. Разработка методики энергообследования зданий и сооружений с помощью тепловизора : отчет о научно-исследовательской работе / В.И. Игонин, Д.Ф. Карпов, М.В. Павлов [и др.]. – Вологда : ВоГТУ, 2010. – 50 с.
  11. Карпов, Д.Ф. Экспериментально-расчетное определение приведенного коэффициента теплопроводности фрагмента неоднородной ограждающей строительной конструкции из силикатного кирпича при нестационарном и стационарном тепловых режимах / Д.Ф. Карпов, М.В. Павлов, В.И. Игонин // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2011. – № 3.– С. 120–132.
  12. Карпов, Д.Ф. Экспериментально-расчетное определение приведенного коэффициента теплопроводности фрагмента неоднородной ограждающей строительной конструкции из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе методом теплового неразрушающего контроля / Д.Ф. Карпов, М.В. Павлов, В.И. Игонин, А.А. Кочкин // Вестник МГСУ. – 2011. – № 3.– С. 351–358.
  13. Ярославский завод силикатного кирпича: [официальный сайт производителя]. – Условия доступа : http://www.yarzsk.ru.

______________________________ 

DENIS F. KARPOV, A/Professor,

karpov_denis_85@mail.ru

MIKHAIL V. PAVLOV, A/Professor,

pavlov_kaftgv@mail.ru

ANTON A. SINITSYN, PhD, A/Professor,

nee-energo@yandex.ru

YURII A. KALYAGIN, DSc, Professor,

kalyaginua@vstu.edu.ru

NIKOLAI V. MNUSHKIN, Research Assistant,

vozdyx7@gmail.com

Vologda State Technical University,

15, Lenin Str., 160000, Vologda, Russia

NON-DESTRUCTIVE  TESTING  OF  CALCIUM  SILICATE  BRICK  THERMAL  CONDUCTIVITY  DETERMINATION

The paper presents the development and approval of the author's method of thermal conductivity determination for a solid body using active thermal non-destructive testing. The method includes non-contact thermal infrared effect on a solid body under review, registration of temperature fields of front and rear faces of a solid body is carried out with non-contact temperature gauge and determination of heat-flux density. Thermal conductivity factor was calculated using the equation of steady heat conduction for a plane wall. The results of theoretical and experimental research allowed a comparison between the obtained values of thermal conductivity factor of calcium silicate brick, previous experimental results, the data of the producing plant, and standard values.

Keywords: thermal non-destructive testing; steady temperature condition; calcium silicate brick; infrared source; conductivity factor; infrared image converter; thermal imaging survey; specular reflector.

References

  1. Ametistov E.V., Belosel'skii B.S., Emtsev B.T., et al. Teoreticheskie osnovy teplotekhniki. [Theoretical basics of heat engineering].Teplotekhnicheskii eksperiment: spravochnik. Grigor'ev V.A., Zorin V.M. editors. Moscow: Energoatomizdat, 1988. V. 2. 560 p. (rus)
  2. Teplotekhnicheskii spravochnik. [Heat engineering handbook]. V.N. Yurenev, P.D. Lebedev editors. Moscow: Energiya, 1976. V. 2. 896 p. (rus)
  3. Maneshev O.I., Pravnik Yu.I., Sadykov R.A., Safin I.A., Eremin S.A. Eksperimental'noe opredelenie koeffitsientov teploprovodnosti i effektivnosti sverkhtonkikh teploizolyatsionnykh pokrytii [Experimental determination of coefficients of heat conductivity and efficiency of super-thin heat-insulating coatings]. News of the KSUAE. 2013. No. 1. Pp. 135–142. (rus)
  4. Titunin A.A., Danilov Yu.P., Chulkov V.P., Sirotkina K.V. Opredelenie koeffitsienta teploprovodnosti kleenoi drevesiny [Determination of thermal conductivity coefficient of glued wood]. Vestnik Kostromskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta [Journal of Kostroma State Technological University]. 2005. No. 11. Pp. 114–117. (rus)
  5. Seregina N.V. Sposob opredeleniya koeffitsienta teploprovodnosti teploizolyatsii teploizolirovannoi liftovoi truby v skvazhine [Determination of heat conductivity factor of a well tubing]. Stroitel'stvo neftyanykh i gazovykh skvazhin na sushe i na more [Construction of oil and gas wells on land and sea]. Moscow, 2011. No. 12. Pp. 34–36. (rus)
  6. Karpov D.F., Pavlov M.V., Sinitsyn A.A., Igonin V.I. Pat. Rus. Fed. N 2488102,(51) IPC G01N 25/18 (2006.01). Sposob opredeleniya teploprovodnosti tverdogo tela aktivnym metodom teplovogo nerazrushayushchego kontrolya [Detremination of heat conductivity of solid by active thermal non-destructive testing]; patent applicant and owner Vologda State Technical University. N 2012106323; appl. 21.02.2012; publ. 20.07.2013. Bul. No. 20. 12 p. (rus)
  7. Chudnovskii A.F. Teplofizicheskie kharakteristiki dispersnykh materialov[Thermophysical properties of dispersion materials]. Moscow: Gosudarstvennoe izdatel'stvo fiziko-matematicheskoy literatury [State Publisher of Physical and Mathematical Literature], 1962. 456 p. (rus)
  8. Isaev S.I., Kozhinov I.A., Kofanov V.I. Teoriya teplomassoobmena[The theory of heat-mass exchange]. Ed. Leont'ev A.I. Moscow : Vysshaya Shkola Publishers, 1979. 495 p. (rus)
  9. Instruktsiya k primeneniyu teplovizora SDS HotFind-D [Hand-book for infrared image converter SDS HotFind-D]. Moscow, 2009. 53 p. (rus)
  10. Igonin V.I., Karpov D.F., Pavlov M.V., et al. Razrabotka metodiki energoobsledovaniya zdanii i sooruzhenii s pomoshch'yu teplovizora: otchet o nauchno issledovatel'skoi rabote[Methodology of energy inspection of buildings using infrared image converter: report on research work]. Vologda: Vologda State Technical University, 2010. 50 p. (rus)
  11. Karpov D.F., Pavlov M.V., Igonin V.I. Eksperimental'no-raschetnoe opredelenie privedennogo koeffitsienta teploprovodnosti fragmenta neodnorodnoy og-razhdayushchey stroitel'noy konstruktsii iz silikatnogo kirpicha pri nestatsionarnom i statsionarnom teplovykh rezhimakh [Experimental and theoretical determination of heat conductivity reduced factor of non-uniform building envelope calcium silicate brick fragment at non-stationary and stationary thermal conditions]. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building, 2011. No. 3. Pp. 120–132. (rus)
  12. Karpov D.F., Pavlov M.V., Igonin V.I., Kochkin A.A. Eksperimental'no-raschetnoe opredelenie privedennogo koeffitsienta teploprovodnosti fragmenta neodnorodnoi ograzhdayushchei stroitel'noi konstruktsii iz silikatnogo kirpicha na tsementno-peschanom rastvore metodom teplovogo nerazrushayushchego kontrolya[Experimental and theoretical determination of heat conductivity reduced factor of non-uniform building envelope calcium silicate brick based on cement-sandy solution using thermal non-destructive testing]. Scientific and technical Journal on Construction and Architecture. 2011. No. 3. Pp. 351–358. (rus)
  13. Yaroslavskii zavod silikatnogo kirpicha [The Yaroslavl factory of a silicate brick: Internet-site of the manufacturer]. Available at: http://www.yarzsk.ru.

Статья | (469 Кб)