全半球ふく射率を含む固体の熱物性値の多重精密測定法に関する研究

整体发射率等固体热物性多种精密测量方法研究

• 批准号: 01550162
• 负责人: 増田 英俊
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01550162/
• 关键词: 熱物性値; 熱ふく射; 熱伝達; ふく射率; 比熱; 測定法; 金属

本研究は先に開発した金属の比熱Cと全半球ふく射率E_hの同時測定法の測定精度を明らかにし、さらにより高精度な測定技術の確立を目的として行われた。本研究で用いる測定法は比較法なため、試料としては被測定物質と、物性値のよく知られた標準物質との2種類を必要とする。また測定試片としては被測定物質のみからなる試片と、被測定物質及び標準物質による複合試片の2試片を必要とし、非定常熱量法で測定を行う。測定精度を高めるための試片形を解析で求め、銅を標準物質、コンスタンタンを被測定物質として2試片を作製し、温度350-750K、真空圧力8×10^<-5>P_a以下で測定を行った。測定結果からコンスタンタンのCとE_hのを求めたが、ほぼ良好と思われる値が得られた。誤差解析の結果、得られたCとE_hの系統誤差は10%前後と推定された。その主な誤差要因は標準物質のCとE_hに含まれる誤差のほかに、試片の温度測定の冷却速度に含まれる誤差であることが明らかにされた。さらに本測定法の妥当性を確かめるために、物性値のよく知られた鉄を被測定物質とし、標準物質には上記と同様な銅を用いて試片を作製し、同様な測定を行った。得られたC及びE_h値を従来の測定値と比較検討したが、本結果は10%程度低めな値であったが温度依存性の傾向は極めてよく一致した。非定常熱量法の室温以下の低温域(130-300K)に対するふく射率測定実験を銅の細線試片を用いて行った。その結果、試片形を改良することにより、低温域で問題となる測定時間の短縮と測定精度の向上に対する有力な指針が得られた。そしてこれらの結果を参考として低温域でのCとE_hとの同時測定法に関する問題点を浮き彫りにし検討を行った。

The purpose of this study is to establish a method for simultaneous determination of the specific heat C and the global emissivity E_h of metals. The determination method used in this study is the comparison method, the sample method, the material to be determined, the physical property method, and the standard material method. The test piece is necessary for the determination of the substance to be determined, the compound test piece for the substance to be determined and the reference substance, and the unsteady calorimetry method. Determination accuracy is high, sample shape analysis is high, copper standard material, copper standard material is high, sample preparation is high, temperature is high, vacuum pressure is high, sample shape analysis is high, copper standard material, copper standard material<-5>. The result of the measurement is that C and E_h are good. Error analysis results, get C, E_h and systematic error before and after 10% The main error is due to the error in the C_h of the reference material and the error in the cooling rate of the temperature measurement of the test piece. The accuracy of the determination method, the determination of physical properties, the determination of iron, the determination of copper, the preparation of copper, the determination of copper, etc. C and E_h values were measured and compared. The results were 10% lower and the temperature dependence was very consistent. The unsteady calorimetric method is applied to the determination of emissivity in the low temperature range (130-300K) below room temperature and to the fine wire specimen of copper. The results, the shape of the test piece, the shortening of the measurement time and the improvement of the measurement accuracy are obtained. The results of this method are referenced in the low temperature domain and the simultaneous determination method is discussed in detail.

项目成果

H.Masuda: "A Method for the Simultaneous Measurement of Total Hemispherical Emissivity and Specific Heat by the Transient Calorimetric Technique" Transactions of the ASME,Journal of Heat Transfer.

H.Masuda：“通过瞬态量热技术同时测量总半球发射率和比热的方法”ASME 汇刊，传热杂志。

佐々木世治: "非定常熱量法による金属の比熱と全半球ふく射率の同時測定法、第2報" 日本機械学会論文集.

Seiji Sasaki：“使用非稳态热值法同时测量金属比热和整体发射率的方法，第 2 次报告”日本机械工程学会会刊。