авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Александр николаевич разработка и исследование методов и средств повышения точности измерений теплопроводности в диапазоне от 0,02 до 3 вт/(м·к), теплового сопротивления в диапазоне от 0,005 до 1,5 м2

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИИ ИМЕНИ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА

На правах рукописи

УДК 536.5.081.3 СОКОЛОВ Александр Николаевич РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ В ДИАПАЗОНЕ от 0,02 до 3 Вт/(м·К), ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В ДИАПАЗОНЕ от 0,005 до 1,5 м2К/Вт И СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ В ДИАПАЗОНЕ от 0,2 до 6 м2К/Вт Специальность 05.11.01 – Приборы и методы измерений по видам измерений (измерения тепловых величин)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2011

Работа выполнена в Федеральном Государственном унитарном предприятии «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И. Менделеева»

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор, заслуженный метролог РФ, Походун Анатолий Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, Сапожников Сергей Захарович доктор технических наук, профессор, Шарков Александр Васильевич Ведущая организация ФГУП «НИИ НПО «Луч»

Защита состоится «31» октября 2011 года в 11 часов на заседании диссертационного совета Д308.004.01 при ФГУП «ВНИИМ им.

Д.И. Менделеева», по адресу: 190005, г. Санкт-Петербург, Московский пр., д. 19.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «ВНИИМ им.

Д.И. Менделеева»

Автореферат разослан « 26 » сентября 2011 года.

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу:

190005, г. Санкт-Петербург, Московский пр., д. 19.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент Г.П. Телитченко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Воспроизведение и передача единицы тепло проводности осуществляется с помощью измерительных установок и эталон ных мер, определяющих достижимый уровень точности рабочих средств изме рений (РСИ). Согласно результатам последних международных сличений сла бым звеном в этой цепи, ограничивающим её измерительные возможности, слу жат эталонные меры. Современные РСИ обладают высокой воспроизводимо стью результатов измерений и характеризуются незначительной случайной со ставляющей погрешности. В их суммарной погрешности доминирующей яв ляется неисключённая систематическая составляющая. Её источником служит эталонная мера, с помощью которой осуществляется передача единицы.

В диапазоне от 0,02 до 3 Вт/(мК) средства измерений, рассматриваемые в диссертации, востребованы, прежде всего, для метрологического обеспечения энергосберегающих технологий в строительстве, на транспорте, в авиации и космонавтике. От правильности построения и действенности системы обеспе чения единства измерений, технической основой которой, в том числе являются и эталонные меры теплопроводности, напрямую зависит выполнение Федераль ного закона РФ от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности.» Существующая поверочная схема для средств измерений теплопроводно сти также обеспечивает единство измерений других физических величин, свя занных с теплопроводностью, в частности, теплотехнических: сопротивление теплопередаче, коэффициент теплопередачи и др. РСИ этих величин обладают недостаточной точностью. В настоящее время неизвестно, связано ли это с са мими измерительными установками или проблема состоит в несовершенстве методов передачи единицы. Решение задачи повышения точности этих РСИ необходимо для выполнения Федерального закона РФ от 23.12.2009 № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».

Цель работы. Повышение точности измерений теплопроводности в диапазоне от 0,02 до 3 Вт/(мК), теплового сопротивления в диапазоне от 0, до 1,5 м2К/Вт и сопротивления теплопередаче в диапазоне 0,2 до 6 м 2К/Вт с помощью вновь разработанных методов и средств измерений.

Для достижения поставленной цели были решены следующие основные научные задачи:

- предложен и обоснован новый метод и разработаны средства воспроиз ведения единицы теплопроводности и передачи её размера с помощью эталон ных мер с компенсацией температурной деформации изгиба;

- построены теплофизические модели разработанных эталонных мер в напряжённо-деформированном состоянии;

- выведены уравнения для нахождения распределённого давления и силы, необходимых для компенсации температурной деформации изгиба пластинча тых эталонных мер теплопроводности;

- оценены метрологические характеристики воспроизведения единицы с помощью разработанных пластинчатых эталонных мер теплопроводности в диапазоне от 0,02 до 3 Вт/(мК);

- разработаны технические основы системы обеспечения единства изме рений теплового сопротивления в диапазоне от 0,005 до 1,5 м 2К/Вт и сопротив ления теплопередаче в диапазоне 0,2 до 6 м2К/Вт;

- определены границы области применения методов для определения со противления теплопередаче по ГОСТ 26602.1 – 99;

- построены теплотехнические модели средств измерений сопротивления теплопередаче объектов со значительными теплопроводными включениями;

- предложен и обоснован новый метод и разработаны средства измерений сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий и сооружений со значительными теплопроводными включениями.

Предмет исследований. Методы и средства воспроизведения и передачи единицы с помощью вновь предложенных пластинчатых эталонных мер тепло проводности и прецизионного измерения теплового сопротивления и сопротив ления теплопередаче неоднородных ограждающих конструкций зданий и соо ружений со значительными теплопроводными включениями.



Методы исследований. Теория теплопроводности и теплообмена, темпе ратурной деформации, упругости, теплофизического и теплотехнического экс перимента, численного моделирования.

Научная новизна 1. Предложены и обоснованы метод и средства воспроизведения единицы теп лопроводности и передачи её размера с помощью вновь разработанных пла стинчатых эталонных мер с компенсацией температурной деформации изгиба распределённым давлением. Необходимое для компенсации давление по срав нению с эталонными мерами из оргстекла, входящими в состав государственно го первичного эталона, снижено со 170 до 2 кПа, что соответствует нормируе мому значению для теплоизоляционных эталонных материалов.

2. Аналитически и численным методом решена задача компенсации осевой температурной деформации изгиба эталонных мер теплопроводности, что поз волило вывести и проверить численным моделированием уравнения для нахо ждения распределённого давления и силы, необходимых для компенсации тем пературной деформации изгиба пластинчатой эталонной меры теплопроводно сти. На основании полученного аналитического решения сделано заключение о том, что выбор диаметра меры теплопроводности не оказывает влияния на зна чение силы, которую нужно приложить для компенсации её температурной де формации изгиба.

3. На основе теоретического анализа составляющих погрешности измерений оценены метрологические характеристики воспроизведения единицы теплопро водности на установке А-1 с помощью вновь разработанных пластинчатых эта лонных мер теплопроводности. Доказано, что они имеют в два раза меньшую погрешность, чем эталонные меры из оргстекла, входящие в состав государ ственного первичного эталона, в расширенном более чем на порядок диапазоне измерений теплопроводности установки А-1, а именно 3 вместо 0,2 Вт/(мК).





4. На основе проведённых исследований построенных теплотехнических моде лей предложен и обоснован метод и разработаны средства измерений сопротив ления теплопередаче, позволяющие устранить систематическую погрешность, достигавшую ранее 15 %.

5. Разработаны технические основы метрологического обеспечения измерений величин, связанных с теплопроводностью, – теплового сопротивления в диапа зоне от 0,005 до 1,5 м2К/Вт и сопротивления теплопередаче в диапазоне 0,2 до 6 м2К/Вт.

Практическая ценность диссертационной работы Созданы пластинчатые эталонные меры теплопроводности с улучшенны ми метрологическими характеристиками, реализующие предложенный способ воспроизведения единицы и передачи её размера в расширенном диапазоне, ко торые после переутверждения действующей поверочной схемы и государствен ного первичного эталона теплопроводности будут введены в его состав. Это позволит поднять верхнюю границу диапазона входящей в него установки А- с 0,2 до 3 Вт/(мК) и в 2 раза повысить точность воспроизведения единицы теп лопроводности. Также это послужит основой для создания новой ветви выше упомянутой поверочной схемы для средств измерений теплового сопротивле ния в диапазоне от 0,005 до 6 м 2К/Вт (отношение верхней границы диапазона к нижней на эталонном уровне в 30 раз больше, чем для установки А-1).

Предполагаемая новизна использованных технических решений защище на заявкой на изобретение Н.А. Соколова и А.Н. Соколова «Способ определе ния теплопроводности материалов» с приоритетом от 26.08.2011.

Найдены границы области применения методов для определения сопро тивления теплопередаче согласно ГОСТ 26602.1 – 99.

Создан стенд для определения сопротивления теплопередаче, реализую щий предложенный метод измерения, предполагаемая новизна которого защи щена заявкой на изобретение А.И. Походуна, А.Н. Соколова и Н.А. Соколова «Способ теплового неразрушающего контроля сопротивления теплопередаче строительной конструкции» с приоритетом от 23.08.2011 и который положен в основу новой ветви вышеупомянутой поверочной схемы для средств измерений сопротивления теплопередаче.

Результаты работы внедрены в национальных метрологических институ тах России и Казахстана, а также в ОАО НПП «Эталон» (г. Омск) – основном Российском производителе средств измерений теплофизических величин.

Апробация результатов работы Основные положения диссертационной работы и отдельные её результа ты докладывались и обсуждались на 7 Всероссийских и Международных кон ференциях, а также на семинарах НИО 241 ВНИИМ им Д.И. Менделеева.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе 3 – в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и 1 приложения. Общий объём работы составляет 122 страницы машинописного текста, включая 30 ри сунков, 21 таблицу и список литературы из 65 наименований.

Основные положения, выносимые на защиту 1. Новый метод и разработанные средства воспроизведения единицы теплопро водности и передачи её размера с помощью пластинчатых эталонных мер в диапазоне от 0,02 до 3 Вт/(мК).

2. Математическая модель упругой деформации в процессе компенсации рас пределённым давлением или силой осевой температурной деформации изгиба эталонных пластинчатых мер теплопроводности.

3. Результаты анализа ожидаемой погрешности пластинчатых эталонных мер теплопроводности.

4. Технические основы метрологического обеспечения единства измерений теплового сопротивления в диапазоне от 0,005 до 6 м 2К/Вт и сопротивления теплопередаче в диапазоне 0,2 до 6 м2К/Вт.

5. Новый метод и разработанные средства измерений сопротивления тепло передаче объектов со значительными теплопроводными включениями.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформу лированы цели, научная новизна и практическая значимость исследований.

В первой главе приведены результаты международных сличений, кото рые доказывают, что лучшие из известных однозначных мер теплопроводности (МТО), являющиеся образцами теплоизоляционных материалов, недостаточно стабильны и ограничивают точность современных знаний о теплопроводности.

Произведена классификация эталонных мер теплопроводности. Поставлена за дача разработки методов и средств воспроизведения и передачи единицы теп лопроводности с помощью МТО и многозначных эталонных мер (МТМ), вы полненных на основе оргстекла, с компенсацией температурной деформации изгиба распределённым давлением. Выявлены недостатки в обеспечении единства измерений теплотехнических величин, связанных с теплопроводно стью, прежде всего, в измерении сопротивления теплопередаче.

Во второй главе аналитически и численным методом с помощью тепло физических моделей МТО, находящихся в напряжённо-деформированном со стоянии, решена задача компенсации их осевой температурной деформации.

Рассматриваемая МТО из оргстекла используется для поверки РСИ теп лопроводности теплоизоляционных материалов. Расчётное давление, которое нужно приложить для компенсации её прогиба, составляет 165636 Па. При из мерении теплопроводности полужёстких образцов осевое давление по европей ским правилам ограничено значением 2 кПа. Задача состоит в том, чтобы до биться компенсации температурной деформации, не нарушая этих правил.

Согласно предложенному способу МТО толщиной hм формируют, укла дывая одну на другую N тонких пластин из органического стекла. Характер из менения температуры пластин в осевом направлении подчиняется линейному закону. Поэтому на каждой i-ой пластине перепад температуры Тi будет про порционален её толщине hi:. Приложенное давление даёт значе i = T h i h м T ние стрелы прогиба в центральной части МТО, составляющее минус wм. Исходя из уравнения w – wм = 0, были найдены давление р i и сила Pi, необходимые для преодоления осевой температурной деформации изгиба i-ой пластины и всей МТО, которая получила название «мера теплопроводности однозначная пла стинчатая» (МТОП):

25 1 N a E ;

(1) (1 m ) ( m +5) i i i h p мтоп = T 3 D = N a E, (2) Ti h i Pмтоп = 3 (1 m ) ( m +5) i = где а – температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР);

D – диаметр пластины;

Е – модуль Юнга;

m – коэффициент Пуассона;

р мтоп – давле ние компенсации температурной деформации МТОП;

Р мтоп – сила компенсации температурной деформации МТОП.

Полученные аналитические решения и компьютерные модели позволяют определить область применения метода численного моделирования.

В конце главы выявлено и исследовано существенное расхождение ре зультатов измерений сопротивления теплопередаче согласно ГОСТ 26254 и ГОСТ 26602.1, наиболее востребованных в энергосбережении.

В третьей главе оценены и исследованы погрешности разработанных СИ. Показано, что в МТО из оргстекла доминирующей является погрешность, обусловленная осевой температурной деформацией изгиба. На основании про ведённых теоретических исследований доказано, что после ее компенсации необходимость во введении поправки на неё в МТОП отпала.

Построена теплотехническая модель измерения сопротивления тепло передаче в климатической камере. Анализ результатов моделирования показал наличие неисключённой систематической погрешности (НСП), возникающей вследствие того, что коэффициенты теплоотдачи согласно ГОСТ 26254 и ГОСТ 26602.1 нормируются по отношению к центрам отделений климатической каме ры, а измеряются – на расстоянии 0,15 м от ограждающей конструкции.

В четвёртой главе описаны разработанные прецизионные средства изме рений теплопроводности и связанных с ней величин.

Калориметрический блок устройства с МТОП изображён на рисунке.

Здесь плоские пластины МТОП 2 укладывают одна на другую на термостат параллельно плоскости теплового контакта с источником тепла 4 (необходимое число пластин 2N, где N – натуральное число, предварительно рассчитывается).

Верхнюю плоскость МТОП 2 приводят в тепловой контакт с источником тепла 4. На него устанавливают исследуемый образец 1 с предварительно измеренной толщиной h, создавая тепловой контакт с источником тепла 4.

8 7 3 4 Рис. Калориметрический блок устройства с МТОП На верхнюю поверхность исследуемого образца 1 устанавливают термо стат 6, создавая тепловой контакт с исследуемым образцом 1. Боковые поверх ности исследуемого образца 1 и МТОП 2 окружают адиабатической оболочкой 8, исключающей теплообмен с внешней средой. С помощью источника давле ния 7 прижимают термостат 6, исследуемый образец 1, источник тепла 4, и МТОП 2 к термостату 5 с допустимым давлением pд. Устанавливают с помо щью термостатов 5 и 6 заданную температуру внешних поверхностей исследуе мого образца 1 и МТОП 2. С помощью источника тепла 4 генерируют тепловой поток с заданной плотностью q и после установления стационарного режима измеряют перепад температуры Т и определяют искомую теплопроводность исследуемого образца 1 по формуле, (3) =h (q R мтоп ) R мтоп Т где Rмтоп – тепловое сопротивление МТОП.

Предварительно вместо исследуемого образца устанавливают половину пластин МТОП, определяют по формуле среднее тепловое сопро R cр = q 2T тивление образцов Rcр, каждый из которых содержит N пластин, и используют полученное значение в формуле (3): Rмтоп = 2Rcр.

Также описан стенд для определения сопротивления теплопередаче, реа лизующий предложенный метод измерения, согласно которому для устранения выявленной выше НСП термостатируют дополнительные плоские поверхности, расположенные на нормируемом расстоянии от исследуемой ограждающей конструкции и, регулируя воздушный поток между ними и исследуемой конструкцией, устанавливают заданные значения коэффициентов теплоотдачи.

Предложен также стенд для определения сопротивления теплопередаче с приставными камерами и построена его теплотехническая модель, с помощью которой доказано, что при точных измерениях сопротивления теплопередаче неоднородной ограждающей конструкции со значительными теплопроводными включениями ГОСТ 26602.1 даёт заниженные результаты, и в этом случае целе сообразно использовать ГОСТ 26254.

В пятой главе приведены результаты экспериментальных исследований разработанных методов и средств измерений, которые доказывают правиль ность результатов теоретических исследований, выполненных в предыдущих разделах диссертации. По результатам измерений на эталонной установке А- государственного первичного эталона (ГПЭ) МТОП не имеет систематической погрешности, зависящей от перепада температуры, в пределах случайной по грешности А-1 (0,2 %). Результаты исследований долговременной стабильности показали, что за 4 года наблюдений на установке А-1 отклонения теплопровод ности МТОП от среднего значения не превысили 0,2 %.

Также приведены результаты измерений сопротивления теплопередаче ворот фирмы ООО «Алютех Воротные системы». Результаты экспериментальных исследований подтвердили расхождение результатов измерений по ГОСТ 26254 и ГОСТ 26602.1, превышающее 15 % вместо нормируемых 6 %.

В заключительной части на основе исследований, выполненных в преды дущих главах, разработаны технические основы системы обеспечения единства измерений теплового сопротивления и сопротивления теплопередаче.

Переход от МТО к МТОП, которые представляют собой СИ, имеющие специальную конструкцию, способствовал приобретению этими эталонными мерами новых свойств. Действительно, установка А-1 может быть использова на для измерения теплопроводности тонких образцов материалов толщиной по рядка hт = 1 мм. В настоящее время для установки А-1 изготовлена МТО из ор ганического стекла толщиной 1,5 мм с тепловым сопротивлением Rт = 0, м2К/Вт. Если применить её в качестве МТО, а для исследуемого образца вы брать обычную толщину hм = 30 мм, то для обеспечения нормального режима работы установки А-1 (равенство тепловых сопротивлений образцов) он дол жен иметь теплопроводность м = hм/Rт, что составит 3 Вт/(мК). Таким об разом, при обычной толщине МТО 30 мм установка А-1 позволит воспроизво дить единицу теплопроводности в диапазоне с верхней границей 3 Вт/(мК).

Фактически, здесь воспроизводится единица теплового сопротивления, связанная с теплопроводностью, а прослеживаемость к ГПЭ обеспечивается по верочной схемой СИ теплопроводности. Согласно ГОСТ 8.061 – 80 «повероч ная схема устанавливает передачу размера одной или нескольких взаимосвя занных физических величин». Этот тезис реализован в предложенном проек те государственной поверочной схемы для СИ теплопроводности, теплового со противления и сопротивления теплопередаче. Её возглавляет ГПЭ, в состав ко торого, кроме имеющихся СИ, включены установка А-1 как эталон, воспроиз водящий единицу теплового сопротивления и передающий её размер в диапазо не от 0,005 до 1,5 м2К/Вт (по теплопроводности имеем диапазон от 0,02 до 0,2 Вт/(мК), то есть соотношение между максимальным и минимальным значе нием в 30 раз меньше);

стенд для воспроизведения единицы сопротивления теп лопередаче и передачи её размера в диапазоне от 0,2 до 6 м 2К/Вт;

набор мер теплового сопротивления и сопротивления теплопередаче.

Предложенная поверочная схема позволяет решить задачу обеспечения единства измерений теплопроводности и связанных с ней величин: теплового сопротивления и сопротивления теплопередаче – одного из основных парамет ров, применяемых для контроля энергосбережения.

Заключение В результате выполнения настоящей диссертационной работы решена ак туальная научно-техническая задача, имеющая важное хозяйственное значение – повышение точности измерений теплопроводности в диапазоне от 0,02 до 3 Вт/(мК), теплового сопротивления в диапазоне от 0,005 до 1,5 м 2К/Вт и со противления теплопередаче в диапазоне 0,2 до 6 м2К/Вт с помощью вновь раз работанных методов и средств измерений.

Разработанные эталонные и рабочие средства измерений внедрены в на циональных метрологических институтах России и Казахстана, а также в ОАО НПП «Эталон» (г. Омск) – основном Российском производителе средств изме рений температурных и теплофизических величин.

Все это подтверждает необходимость и практическую ценность работ, со ставивших основу диссертации.

Наиболее значимыми являются следующие результаты.

1. Предложены и обоснованы метод и средства воспроизведения единицы теп лопроводности и передачи её размера с помощью вновь разработанных пла стинчатых эталонных мер с компенсацией температурной деформации изгиба распределённым давлением. Необходимое для компенсации давление по срав нению с эталонными мерами из оргстекла, входящими в состав государственно го первичного эталона, снижено со 170 до 2 кПа, что соответствует нормируе мому значению для теплоизоляционных эталонных материалов.

2. Аналитически и численным методом решена задача компенсации осевой температурной деформации изгиба эталонных мер теплопроводности, что поз волило вывести и проверить численным моделированием уравнение для нахо ждения распределённого давления или силы, необходимых для компенсации температурной деформации изгиба пластинчатой эталонной меры теплопровод ности. На основании полученного аналитического решения сделано заключение о том, что выбор диаметра меры теплопроводности не оказывает влияния на значение силы, которую нужно приложить для компенсации её температурной деформации изгиба.

3. На основе теоретического анализа составляющих погрешностей измерений оценены метрологические характеристики воспроизведения единицы с помо щью вновь разработанных пластинчатых однозначных и многозначных эталон ных мер теплопроводности и доказано, что они могут быть использованы в дей ствующем государственном первичном эталоне теплопроводности. Это позво лит поднять верхнюю границу диапазона входящей в его состав установки А- с 0,2 до 3 Вт/(мК) и в 2 раза повысить её точность.

4. Разработаны технические основы метрологического обеспечения измерений величин, связанных с теплопроводностью – теплового сопротивления и сопро тивления теплопередаче. Предложен проект государственной поверочной схе мы для средств измерений теплопроводности и связанных с ней величин, в ко тором предусмотрена ветвь для средств измерений теплового сопротивления в диапазоне от 0,005 до 6 м2К/Вт (отношение верхней границы диапазона к ниж ней на эталонном уровне в 30 раз больше, чем для установки А-1). Также предусмотрена ветвь для средств измерений сопротивления теплопередаче в диапазоне 0,2 до 6 м2К/Вт.

5. На основе проведённых исследований построенных теплотехнических моде лей предложен и обоснован метод и разработаны средства измерений сопротив ления теплопередаче, позволяющие устранить систематическую погрешность, превышавшую 15 %.

6. Определены границы области применения методов для определения сопро тивления теплопередаче по ГОСТ 26602.1 – 99. Показано, что при наличии теп лопроводных включений с тепловым сопротивлением меньше 30 % и площа дью (2050) % от соответствующих параметров ограждающей конструкции указанный стандарт существенно занижает значение определяемой величины, причём систематическая погрешность превышает предельно допустимое значе ние более чем в 3 раза. Это доказывает необходимость разработки единого стан дарта на метод измерения сопротивления теплопередаче светопрозрачных и непро зрачных ограждающих конструкций зданий и сооружений взамен ГОСТ 26254 – и ГОСТ 26602.1 – 99, основанного на результатах теоретических исследований и средствах измерений, разработанных в диссертации.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Соколов Н.А., Соколов А.Н. Метрологическое обеспечение энергосбереже ния в строительстве // Светопрозрачные конструкции, 2008, № 4. – С. 8-13.

2. Соколов А.Н. Анализ расхождений определения приведённого сопротивле ния теплопередаче по ГОСТ 26254 – 84 и ГОСТ 26602.1 – 99 // Светопрозрач ные конструкции, 2009, № 4. – С. 7-9.

3. N.A. Sokolov and A.N. Sokolov New reference installation for measurement large thermal conductivities. – In Book of reports abstracts the 17th Symposium on Ther mophysical Properties // USA, NIST, Juny 21 – Juny 26, 2009, p.280.

4. N.A. Sokolov and A.N. Sokolov. Multiple-Valued Measures of Thermal Conduct ivity for the Realization of Thermal Conductivity in the Range from 0.01 to 500 W/ (m·K) / In Book of reports abstracts the 30th International thermal conductivity con ference and 18th International thermal expansion symposium // USA, Anter Corpora tion, Pittsburgh, Pennsylvania, DEStech Publications, 2009, p. 67.

5. Соколов Н. А., Соколов А.Н. Многозначные меры теплопроводности для диапазона 20 – 500 Вт/(мК) // Измерительная техника, 2009, № 7. – С. 43-46.

6. Соколов А.Н. Компьютерное моделирование определения приведённого со противления теплопередаче по ГОСТ 26254 – 84 и ГОСТ 26602.1 – 99 // Свето прозрачные конструкции, 2009, № 5-6. – С. 11-18.

7. Соколов Н.А., Соколов А.Н. Новая концепция воспроизведения единицы теплопроводности // Сборник трудов IV Международной научно-технической конференции «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке». СПб.:

Изд-во СПбГУНиПТ, 2009. С. 180-181.

8. Соколов Н.А., Соколов А.Н. Обеспечение единства измерений теплофизиче ских и теплотехнических параметров строительных материалов и конструкций // Сборник трудов II Всероссийской научно-технической конфе ренции «Строительная теплофизика и энергоэффективное проектирование ограждающих конструкций зданий». СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2009. С. 146-151.

9. Дацюк Т.А., Соколов Н.А., Мелех Т.Х., Соколов А.Н. Несовершенство нор мативной базы – проблема производителей и испытателей// Светопрозрачные конструкции, 2010, № 1-2. – С. 78-82.

10. Разработка концепции развития системы метрологического обеспечения в области энергосбережения, раздел 1.4: отчет по НИР по Государственному контракту № 156-6-43 от 20 марта 2009 г. / ВНИИМ им. Д.И. Менделеева: Рук.

Гуткин М.Б.;

исполн. Соколов Н.А., Соколов А.Н., Чистяков Ю.А., Чурилина Н.В. // № Госрегистрации 01200904182, инв. № 02201000667. – С. 35-41.

11. Соколов Н.А. Соколов А.Н. Обеспечение единства измерений теплоза щитных свойств ограждающих конструкций в лабораторных условиях // Сбор ник докладов Международной научно-практической конференции «Энергосбе режение в системе теплоснабжения. Повышение энергетической эффективно сти». СПб: Политехника-сервис. 2010. С.31-38.

12. Соколов Н.А. Соколов А.Н. Создание новых средств и системы метроло гического обеспечения измерений теплопроводности эффективных теплоизоля торов // Приборы, 2010, № 7. – С. 2-9.

13. N. Sokolov, A. Sokolov Reduction of systematic uncertainty of a measure of thermal conductivity caused by thermal expansion // In Book of abstracts the Interna tional conference Tempmeko 2010, Volume A // 31 May – 4 June 2010 Slovenija, 2010, p. 194.

14. Соколов Н.А., Соколов А.Н., Михалченко В.М., Бегайдаров Ж.А., Муха меджанов Б.Ж. Международные сличения КООМЕТ по теплопроводности в диапазоне 0,03 … 0,05 Вт/(м·К) / 4-я Всероссийская и стран-участниц КООМЕТ конференция по проблемам термометрии «Температура – 2011». 19 – 21 апреля 2011 г.: Тезисы докладов // СПб: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, 2011. – с. 143.

15. Соколов А.Н. определение энергосберегающих свойств неоднородных ограждающих конструкций // Приборы, 2011, № 9. – С. 54-58.

В работах, выполненных в соавторстве, личный вклад автора в равных долях с соавторами.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.