Разработка метода "мгновенного" источника влаги и устройства для измерения характеристик переноса влаги в тонколистовых капиллярно-пористых материалах

• Автор: Мочалин, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 154 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
ЧАСТЬ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТАННОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕНОСА ВЛАГИ В КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛАХ
Глава 1. Обзор методов и устройств для определения характеристик влагопереноса в капиллярно-пористых материалах.

1.1. Основы математического описания процессов переноса влаги

в капиллярно-пористых материалах

1.1.1. Основной закон влагопроводности

1.1.2. Дифференциальное уравнение влагопроводности

1.1.3. Краевые условия, используемые при записи краевых задач расчета переноса влаги в капиллярно-пористых материалах .
1.1.4. Методы решения прямых и обратных краевых задач влагопереноса
1.2. Основные сведения о методах и устройствах для измерения характеристик влагопереноса
1.2.1. Стационарные методы и устройства для измерения характеристик влагопереноса в капиллярно-пористых материалах .
1.2.2. Нестационарные методы и устройства для измерения характеристик влагопереноса в капиллярно-пористых материалах
1.3. Об измерении локальных влагосодержаний в твердой фазе при экспериментальном определении характеристик влагопереноса
1.3.1. Величины, применяемые для количественного описания содержания влаги в твердых материалах
1.3.2. Методы измерения содержания влаги в твердых материалах.
1.4. Цель и задачи дальнейших исследований

Глава 2. Теоретические основы разработанных метода и устройства для измерения характеристик переноса влаги в тонколистовых капиллярно-пористых материалах
2.1. Конструкция измерительной установки и основные измерительные операции, осуществляемые при экспериментальном определении характеристик переноса влаги в тонколистовых капиллярно-пористых материалах
2.2. Математическая модель метода и устройства для измерения коэффициента диффузии влаги в тонколистовом капиллярно-пористом материале
2.2.1. Аналитическое решение рассматриваемой краевой задачи
2.2.2. Базовые расчетные формулы для вычисления характеристик переноса влаги по экспериментальной информации
2.3. О выборе оптимальных условий измерения коэффициента диффузии влаги в тонколистовых капиллярно-пористых материалах
2.3.1. Вывод соотношений для вычисления погрешностей
2.3.2. Оценка погрешностей измерений [112]
2.4. Порядок осуществления разработанного метода, скорректированный с учетом результатов решения задачи о выборе оптимальных режимных параметров измерительных операций и рационального конструкционного размера измерительного устройства
ЧАСТЬ 2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННОГО МЕТОДА И ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕНОСА ВЛАГИ В ТОНКОЛИСТОВЫХ КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛАХ
Глава 3. Измерительная установка и информационно-измерительная система для экспериментального определения характеристик переноса влаги в образцах тонколистовых капиллярно-пористых материалов

3.1. Анализ источников погрешностей измерений характеристик переноса влаги в тонколистовых капиллярно-пористых материалах.
3.1.1. Пути снижения влияния источников погрешностей измерений характеристик влагопереноса в тонколистовых капиллярно-пористых материалах, обусловленных неточностями измерений влагосодержания, мощности «мгновенного» источника влаги, геометрических размеров и значений моментов времени
3.1.2. Пути уменьшения влияния источников погрешностей измерений искомых характеристик влагопереноса, обусловленных неполным соответствием математической модели реальным физическим процессам влагопереноса, происходящим в исследуемом тонколистовом капиллярно-пористом материале в
ходе эксперимента
3.2. Экспериментальная установка для измерения характеристик переноса влаги в тонколистовых капиллярно-пористых материалах
3.3. Конструкции измерительных устройств для экспериментального определения характеристик переноса влаги в тонколистовых капиллярно-пористых материалах
3.4. Порядок выполнения измерительных операций при практическом осуществлении разработанного метода «мгновенного» источника влаги при экспериментальном определении характеристик влагопереноса в тонколистовых капиллярно-пористых материалах
3.4.1. Подготовка образцов к измерению характеристик влагопереноса
3.4.2. Подготовка и проведение активной стадии эксперимента
и получение первичных экспериментальных данных
3.4.3. Основная обработка первичных экспериментальных данных
3.4.4. Завершение эксперимента и дополнительная обработка данных

Если повторить процедуру, рассмотренную в [13, 15], то можно получить следующие результаты.
1. Легко показать, что всегда найдется такой момент времени х , что при т>т* решение (1.30) с достаточной для практических потребностей точностью может быть заменено первым членом (1.30), т.е.
0(Еот) = ^-^«51ехр[-^ЕоЯ1].
^о-^р

Принимая во внимание, что Ео„, -атх/К , получаем
(г7(т)-Пр)«(По-Пр)5, ехр[-р^отт/і?2] . (1.30а)
После логарифмирования (1.30а), имеем
1п [Ё7(х) - С/р ] ^ 1п [(с/0 - С/Р )^! ] - рі? т. (1.306)
2. Если в процессе эксперимента были определены пары значений т,-, и(т,), і=1,2то с учетом известных влагосодержаний £/р и С/0, имеющиеся экспериментальные данные следует изобразить в виде точек {т;.;1п[І7(т,•)-£/„]} на плоскости с координатными осями т и 1п[с/(т)-С/р],
например так, как это показано на рис. 1.3.
3. После построения зависимости, представленной на рис. 1.3, на получившемся графике следует найти моменты времени тл и тп, определяющие левую и правую границы прямолинейного участка этого графика. По точкам получившегося прямолинейного участка следует провести прямую линию 1 и найти тангенс угла наклона этой линии:
1пИтп)-Нр]-1п[п(тл)-Нр] 1П
ЇЇ(тл)-ир