Дифференциальная термопара

форме обычно предполагают, что выполняются все положения евклидовой геометрии. Если же геометрия пространства не является евклидовой, то операция сложения двух векторов может оказаться непростой и неоднозначной. Для пространства, обладающего кривизной, существует более общий математический язык — это метрическая дифференциальная геометрия, язык общей теории относительности, т. е. той области физики, в которой евклидову геометрию уже нельзя считать достаточно точной.

9. Норден А. Б. Дифференциальная геометрия. М., 1948. — 215 с.

ГЕОМЕТРИЯ (от гео... и греч. metreo — измеряю) — часть математики, наука, изучающая пространственные отношения и формы тел. В г. входят аналитическая геометрия, дифференциальная геометрия, начертательная геометрия и др. разделы.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ — часть геометрии, изучающая геом. образы на основе метода координат (см. Аналитическая геометрия) средствами дифференциального исчисления. Первоначально Д. г. изучала геом. образы обычного трёхмерного пространства (линии, поверхности), а затем (со 2-й пол. 19 в.) и многомерных пространств. Д. г. применяют в совр. механике, теории относительности и др.

Богатые перспективы в этом открывают такие разделы математики, как топология, Риманова геометрия, дифференциальная геометрия, теория групп, теория множеств, теория графов, стохастические теории оценивания, сглаживание, программирование и др. В то же время сама математика нуждается в физическом и техническом подкреплении. Глубокое проникновение в явления, их технизацию и автоматизацию, особенно в условиях АПМП

В VI главе дана дифференциальная геометрия линейчатой поверхности. Ее изложение не является самоцелью, а служит введением в кинематику твердого тела, которая относится к мгновенным и непрерывным движениям. Здесь отчетливо выявляется принцип перенесения, сказывающийся в полной аналогии между формулами дифференциальной геометрии кривой на сфере единичного радиуса и формулами дифференциальной геометрии линейчатой поверхности, если перейти от вещественных величин к комплексным.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ ЛИНЕЙЧАТОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Геометрия линейчатой поверхности представляет интерес как объект применения принципа перенесения и излагается как комплексное обобщение геометрии кривой на сфере единичного радиуса. Вместе с тем, она является введением в кинематику твердого тела, движущегося непрерывно, и ее соотношения также относятся к этой кинематике, как дифференциальная геометрия кривой — к кинематике движущейся точки. Поэтому необходимо предварительно рассмотреть дифференциальную геометрию кривой на сфере единичного радиуса.

5. Б л я ш к е В. Дифференциальная геометрия. Перевод с немецкого. ОНТИ, 1935.

Глава VI. Дифференциальная геометрия линейчатой поверхности , , 136

ГЛАВА XII ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ *

/ — фланец с выступом; 2 — трубка для термопары; 3 — нижняя опора; 4 — силовой корпус в сборе; 5 — малый сегмент; 6 — внутренний кожух; 7 — термопара; 8 — асбестовая изоляция; 9 — термопара на силовом корпусе; 10 — термопара на внутренней трубе; // — компенсационная обмотка; 12 — теплоизоляция; 13 — сальниковая набивка; 14 — стакан; /5 — прокладка; 16 — большой сегмент; /7— нажимная втулка; 18 — дифференциальная термопара; 19 — нихромовая спираль (Я=40 ом); 20 — вывод термопары; 21 — патрубок вывода компенсационных проводов; 22 — фарфоровая трубка; 23 — графитовый твэл. III рабочего участка; 24 — твэлы I и II рабочих участков

Зависимость (11.14) также позволяет использовать закономерности регулярного режима первого рода для экспериментального определения коэффициентов теплоотдачи. Идея методики состоит в следующем. Из материала с известными теплофизическими свойствами изготовляется тело, формой копирующее исследуемый объект (либо калориметр цилиндрической формы, заделываемый заподлицо в поверхность тела). Внутри тела закладывается дифференциальная термопара, один спай которой помещен в охлаждающую среду, а другой заделан в какой-либо точке тела. При определении коэффициента теплоотдачи тело помещают в охлаждающую среду, при этом в начальный момент времени тело должно иметь температуру, отличную от температуры среды.

Тепломер служит для определения теплового потока, проходящего через исслед/смып образен. Он состоит из металлического корпуса ?. нагревателя 6. воспроизводящего определяемый тепло юп поток, экрана Г> и дифференциальной термопары 7. Нагреватель помещается в центральном углублении корпуса диаметром 24 и глубиной 1 мм. Он выполняется из нихромовой проволоки диаметром 0,2 мм в виде спирали и равномерно размещается на поверхности гиастипы 8 из ультралегковсса. Питание этого нагревателе осуществляется постоянным током от аккумуляторной батареи. Энергия, потребляемая нагревателем при ко )ффпциепте теплопроводности исследуемого материала, равном 5 вт/м-град, для температур 1 000°С составляет около 10—12 вт. Сверху спираль нагревателя тепломера закрывается металлическим экраном 5. Дифференциальная термопара служит для измерения перепада между температурами экрана н корпуса тепломера. Концы этой термопары подключаются к стрелочному нуль-гальванометру. Все части тепломера соединяются между собой с помощью жаростойкого цемента. Тепловые потери с боковых поверхностей прибора практически исключаются за счет применения тепловой изоляции 4. Ролг- холодильника выполняет экран тепломера, с внешней поверхности которого тепло отводится за счет конвенции. Величина этой поверхности должна быть достаточной, а сама поверхность должна хорошо омываться воздушной средой. При установившемся тепловом режиме тепловые потоки, проходящие через образец п корпус тепломера, будут одинаковы. Тогда тепловой поток будет равен мощности, потребляемой нагревателем тепломера и момент выравнивания температуры экрана и корпуса тепломера. Ошибка измерения теплового потока тепломером оценивается в 5%. Стационарное тепловое состояние устанавливается в течение 2—3 ч. На этом приборе измерялись коэффициенты теплопроводности керамических материалов (шамот, магнезит).

/ — оболочка; 2 — исследуемое вещество; 3 —• крышка; 4 — защитная трубка; 5 —• дифференциальная термопара.

/ — корпус-оболочка бикалориметра; 2 — зазор для иеследусм.иго вещества; 3 — средний цилиндр — ядро; 4 — охранные цилиндры; 5—• установочные штыри; 6 — теплоизоляционные прослойки из слюды; 7 —опорная трубка; 8 — колпачок; 9 — кснусное уплотнение; 10 — фланец; // — уплотннтельное устройство; 12 — затвор; 13 — электронагреватель; 14 — дифференциальная термопара; 15 — вентиль высокого давления; 16 — спаи дифференциальной термопары; 17 — э.гектрическая печь; 18 — тер мометр.

бак; 7 —вентили; 8 — электрический греватель; 9 — автотрансформатор; 10 — термопары в стенке; // — дифференциальная термопара; 12 — термопара; 13 — диср-манометр; 14 — отбор статического давления; 15—сосуд для холодного спая; 16—переключатель термопар; 17 — потенциометр.

другого тела с известным коэффициентом излучения б. Для восприятия лучистой энергии, испускаемой поверхностью исследуемого тела, применяется специальное приемное устройство. Оно представляет собой толстостенный полый цилиндр 1, внутри которого помещается дифференциальная термопара 2. Для увеличения поверхности к спаям термопары привариваются тонкие пластинки, покрытые сажей. Одна из них 3 воспринимает излучение, па-длющее с исследуемого тела, другая 4 — с поверхности абсолютно черного тела. Приемное устройство помешается в кожух 5, охлаждаемый водой. Для измерения температуры кожуха предусмотрена термопара 6. Исследуемое

/ — дифференциальная термопара;

Радиационный метод является относительным методом. Он основан на сравнении излучения исследуемого тела с излучением абсолютно черного тела или другого тела с известным коэффициентом излучения (эталона). Для восприятия лучистой энергии служит приемное устройство, внутри которого помещается дифференциальная термопара. Один из спаев термопары воспринимает излучение, падающее с исследуемого тела; другой — с поверхности эталонного тела' Результирующий поток излучения определяется по термо-э. д. с. дифференциальной термопары, измеряемой гальванометром.

/, 2, 20 — баллоны; 3—12, 15—19, 21—24, 38 — вентили; 13, 14— манометры: 25 — калориметр с эталонным веществом; 26 — калориметр с исследуемым веществом; 27 — термостатирующая (кремнийорганическая) жидкость; 25 — медный блок; 29 — мешалка; 30 — мотор мешалки; 31 — расширительный бак; 32, 33 — привод вертикальных мешалок; 34 — вакуумный насос; 35 — нагреватель калориметра; 36 — дифференциальная термопара; 37 — термопара; 39, 40 — расширители; 41, 42 — стеклянные сосуды; 43—изоляция.

В рассматриваемой установке (рис. 3-25) калориметры 25, 26, имеющие объемы 262,2 и 259,5 см3 при t= = 20°С, выполнены из стали 1Х18Н9Т. В калориметрах находятся мешалки, которые удерживаются в верхнем положении с помощью пружин. Движение мешалок вниз производится с помощью стержней, втягиваемых соленоидами 32, 33. Включение и выключение соленоидов производится специальным коммутационным блоком. Калориметры имеют гильзы для нагревателей 35. На поверхности калориметров находятся платиновые термометры сопротивления, пятнадцатиспайная хромель-копе-левая дифференциальная термопара 36 для измерения разности температур между калориметрами и четырех-спайная хромель-копелевая термопара для измерения температуры калориметра 26. В период заполнения калориметра 26 исследуемым веществом используются вентили 15, 17, 21, 19, 3, 5, 7, 24, 22, 20. При проведении опыта вентили 3, 9 открыты, а вентили 15, 17, 21, 19, 7, 5, 22, 24 закрыты.