where UT, Ux, UkCC and UkIN denote the absolute uncertainty of measured
temperature, measured thermocouple location and thermal
conductivity of the specimens material.
4. Results and discussions
Experimental data were obtained for contact pressure of 50 kPa,
1.41 MPa and 2.82 MPa. Thermal contact resistances and interface
temperatures are evaluated under steady-state conditions. The
contact pressure was kept to be constant during each experiment
while the preset temperature gradually increased to steady state.
Fig. 4 shows the variation of thermal contact resistance with
average interface temperature and interface pressure. The average
interface temperature is calculated as:
Tave ¼ Tþ
int þ T
int
=2 ð8Þ
As it can be seen from Fig. 4, TCR between C/C material and superalloy
Inconel 600 decreases with increasing interface pressure. As
the contact pressure at the interface is increased, the contact asperities
deform further in addition to new asperities coming into contact,
which increases the amount of actual contact area. The solid
spot contribution to thermal contact conductance correspondingly
increases. At the same time, with the increment of the interface
temperature, TCR decreased because of the rapid increment of
interface radiation heat transfer. Experimental results also show
that, under the contact pressure of 2.82 MPa, as the interface
temperature increased from 450 K to 853 K, the interface thermal
contact resistance decreased from 9.68 105 m2 K/W to
2.70 105 m2 K/W. Under the contact pressure of 1.41 MPa, the
interface TCR decreased from 1.76 104 m2 K/W to
1.19 104 m2 K/W when the interface temperature increased
from 450 K to 853 K, and it is smaller compared with normal TCR
value between common engineering materials (the grey cast iron
disc and the spheroidal graphite (SG) cast iron wheel carrier), which
is about 2.5 104 m2 K/W under the contact pressure of 10 MPa
and interface temperature 343 K [15]. In the present study, the
length and thermal conductivity of C/C specimen are L = 40mm
and kcc = 46.1 W/m K respectively, and the effective thermal resistance
of the specimen, defined by L/kcc, is 8.677 104 m2 K/W,
which is comparable with the TCR under the interface contact pressure
of 1.41 MPa. Experimental results showed that the strength of
the present C/C material is about 4 MPa, which indicates the high
thermal conductivity C/C material is brittle, since interface pressure
of the high thermal conductivity C/C material and superalloy Inconel
600 pair in engineering practice is usually around 2 MPa, then
TCR should be taken into consideration in engineering applications
such as leading edge areas of hypersonic vehicles.
In the present research, the uncertainty of coordinate of the
temperature measurement location is 0.2 mm, and the uncertainties
of thermal conductivity of C/C material and Inconel 600 material
are both 0.1 W/m K. The uncertainty of the temperature
measurement is 3 K, and it is caused by thermocouple installation,
thermal contact resistance between thermocouple and the specimen
been measured, and the thermocouple itself. For a typical
TCR test, the uncertainties of the interface temperature are 3.49 K
and 4.92 K respectively. The relative uncertainty of interface heat
flux is 13.05%, and the overall relative uncertainty of the TCR results
is 38.07%. It is also found out that TCR is strongly influenced by the
uncertainty of measured temperatures and interface temperature
jump. It is very necessary to improve the measurement accuracy
of thermocouples as much as possible. So future work should aim
to using much smaller thermocouples to improve the temperature
measurement accuracy and make the one-dimensional assumption
more reasonable.
where UT, Ux, UkCC and UkIN denote the absolute uncertainty of measured
temperature, measured thermocouple location and thermal
conductivity of the specimens material.
4. Results and discussions
Experimental data were obtained for contact pressure of 50 kPa,
1.41 MPa and 2.82 MPa. Thermal contact resistances and interface
temperatures are evaluated under steady-state conditions. The
contact pressure was kept to be constant during each experiment
while the preset temperature gradually increased to steady state.
Fig. 4 shows the variation of thermal contact resistance with
average interface temperature and interface pressure. The average
interface temperature is calculated as:
Tave ¼ Tþ
int þ T
int
=2 ð8Þ
As it can be seen from Fig. 4, TCR between C/C material and superalloy
Inconel 600 decreases with increasing interface pressure. As
the contact pressure at the interface is increased, the contact asperities
deform further in addition to new asperities coming into contact,
which increases the amount of actual contact area. The solid
spot contribution to thermal contact conductance correspondingly
increases. At the same time, with the increment of the interface
temperature, TCR decreased because of the rapid increment of
interface radiation heat transfer. Experimental results also show
that, under the contact pressure of 2.82 MPa, as the interface
temperature increased from 450 K to 853 K, the interface thermal
contact resistance decreased from 9.68 105 m2 K/W to
2.70 105 m2 K/W. Under the contact pressure of 1.41 MPa, the
interface TCR decreased from 1.76 104 m2 K/W to
1.19 104 m2 K/W when the interface temperature increased
from 450 K to 853 K, and it is smaller compared with normal TCR
value between common engineering materials (the grey cast iron
disc and the spheroidal graphite (SG) cast iron wheel carrier), which
is about 2.5 104 m2 K/W under the contact pressure of 10 MPa
and interface temperature 343 K [15]. In the present study, the
length and thermal conductivity of C/C specimen are L = 40mm
and kcc = 46.1 W/m K respectively, and the effective thermal resistance
of the specimen, defined by L/kcc, is 8.677 104 m2 K/W,
which is comparable with the TCR under the interface contact pressure
of 1.41 MPa. Experimental results showed that the strength of
the present C/C material is about 4 MPa, which indicates the high
thermal conductivity C/C material is brittle, since interface pressure
of the high thermal conductivity C/C material and superalloy Inconel
600 pair in engineering practice is usually around 2 MPa, then
TCR should be taken into consideration in engineering applications
such as leading edge areas of hypersonic vehicles.
In the present research, the uncertainty of coordinate of the
temperature measurement location is 0.2 mm, and the uncertainties
of thermal conductivity of C/C material and Inconel 600 material
are both 0.1 W/m K. The uncertainty of the temperature
measurement is 3 K, and it is caused by thermocouple installation,
thermal contact resistance between thermocouple and the specimen
been measured, and the thermocouple itself. For a typical
TCR test, the uncertainties of the interface temperature are 3.49 K
and 4.92 K respectively. The relative uncertainty of interface heat
flux is 13.05%, and the overall relative uncertainty of the TCR results
is 38.07%. It is also found out that TCR is strongly influenced by the
uncertainty of measured temperatures and interface temperature
jump. It is very necessary to improve the measurement accuracy
of thermocouples as much as possible. So future work should aim
to using much smaller thermocouples to improve the temperature
measurement accuracy and make the one-dimensional assumption
more reasonable.
การแปล กรุณารอสักครู่..

ที่ยูทาห์ ux ukcc ukin , และแสดงถึงความไม่แน่นอนของการวัดอุณหภูมิสัมบูรณ์
วัดที่ตั้ง thermocouple และตัวอย่างวัสดุนำความร้อน
.
4 ผลการทดลองและการอภิปราย
ส่วนติดต่อความดัน 50 kPa ,
1.41 MPa และ 2.82 MPa ความร้อนและอุณหภูมิความต้านทานติดต่อติดต่อ
ถูกประเมินภายใต้สภาวะที่คงที่ .
ติดต่อความดันที่ถูกเก็บไว้เป็นแบบคงที่ในแต่ละการทดลอง
ในขณะที่อุณหภูมิที่ตั้งไว้ค่อย ๆ เพิ่มขึ้น สภาวะคงตัว .
รูปที่ 4 แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานความร้อนกับอุณหภูมิเฉลี่ยติดต่อ
อินเตอร์เฟซและแรงดันเฟส อุณหภูมิเฉลี่ยคำนวณเป็นอินเตอร์เฟซ
tave ¼ T þ
Int þ T
1
= 2 ð 8 Þ
มันสามารถเห็นได้จากรูปที่ 4อัตราแลกเปลี่ยนระหว่าง C / C วัสดุและ superalloy
Inconel 600 ลดลงเมื่อเพิ่มแรงดันเฟส โดย
ติดต่อความดันที่อินเตอร์เฟซที่เพิ่มขึ้น ติดต่อ asperities
บิดเพิ่มเติมนอกเหนือจาก asperities ใหม่ที่เข้ามาติดต่อ
ซึ่งเพิ่มปริมาณของพื้นที่ติดต่อที่เกิดขึ้นจริง ของแข็ง
จุดบริจาคให้ความร้อน conductance ติดต่อต้องกัน
เพิ่ม ใน เวลาเดียวกันด้วยการเพิ่มอินเตอร์เฟซ
อุณหภูมิระดับลดลงเนื่องจากการเพิ่มอย่างรวดเร็วของ
อินเตอร์เฟซการแผ่รังสีความร้อนการถ่ายโอน ผลการทดลองยังแสดง
ว่า ภายใต้ความดันของแก๊สติดต่อ MPA เป็นอินเตอร์เฟซ
อุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 450 k 853 K , อินเตอร์เฟซความร้อน
ติดต่อต้านทานลดลงจาก 9.58 10 5 m2 K / W
2.70 10 5 m2 K / Wภายใต้ความกดดันของ 1.41 ติดต่อ MPa
อินเตอร์เฟซอัตราแลกเปลี่ยนลดลงจากเดือนสิงหาคม 10 4 m2 K / W
1.19 10 4 m2 K / W เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 450 ติดต่อ
k 853 K , และมันมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับค่าอัตราแลกเปลี่ยน
ปกติระหว่างวัสดุวิศวกรรมทั่วไป ( สีเทา เหล็กหล่อแกรไฟต์ spheroidal
แผ่นดิสก์และ ( SG ) ผู้ให้บริการล้อหล่อเหล็ก ) ซึ่ง
ประมาณ 25 10 4 m2 K / W ภายใต้ความดัน 10 เมกะปาสคาลและติดต่อ
อินเตอร์เฟซอุณหภูมิ 343 K [ 15 ] ในการศึกษา
ความยาวของ C / C ตัวอย่างเป็น L =
= KCC 40mm และ 46.1 W / m K ตามลำดับค่าการนำความร้อน การต้านทานความร้อน
ของชิ้นงานที่กำหนดโดย L / KCC , 8.677 10 4 m2 K / W ,
ซึ่งก็เปรียบได้กับ ภูมิภาคภายใต้อินเตอร์เฟซติดต่อความดัน
1.18 เมกกะปาสคาลผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า ความแข็งแกร่งของ
ปัจจุบัน C / C วัสดุประมาณ 4 เมกะปาสคาล ซึ่งบ่งชี้ว่าค่าการนำความร้อนสูง
C / C เป็นวัสดุเปราะ เนื่องจากอินเตอร์เฟซความดัน
ของการนําความร้อนสูง C / C วัสดุและ superalloy Inconel
600 คู่ในการปฏิบัติวิศวกรรมมักจะประมาณ 2 เมก แล้ว
อัตราแลกเปลี่ยน ควรพิจารณาถึงการใช้งาน
วิศวกรรมเช่น นำพื้นที่ของยานพาหนะไฮเปอร์โซนิก .
ในงานวิจัยปัจจุบัน ความไม่แน่นอนของการประสานงานของ
การวัดอุณหภูมิที่ตั้งเป็น 0.2 มม. และความไม่แน่นอน
ของ C / C วัสดุและ Inconel 600 วัสดุ
การนำความร้อนเป็น 0.1 W / M K . ความไม่แน่นอนของการวัดอุณหภูมิ
3 K , มันเกิดจากการติดตั้งเทอร์โมคัปเปิ้ล
,ติดต่อต้านทานความร้อนระหว่างดินและตัว
ถูกวัด และเทอร์โมคัปเปิ้ลนั่นเอง สำหรับการทดสอบระดับปกติ
, ความไม่แน่นอนของอินเตอร์เฟซที่อุณหภูมิ K
4.92 K และ 3.49 ตามลำดับ ความไม่แน่นอนของญาติของอินเตอร์เฟซความร้อน
เป็นมูกเลือด 13.05 เปอร์เซ็นต์ และความไม่แน่นอนของอัตราแลกเปลี่ยน รวมญาติ ผลคือ 38.07
%นอกจากนี้ยังพบว่าอัตราแลกเปลี่ยนเป็นอิทธิพลอย่างมากจากความไม่แน่นอนของการวัดอุณหภูมิและ
กระโดดอุณหภูมิอินเตอร์เฟซ มันเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อปรับปรุงการวัดความถูกต้อง
ของเทอร์โมคัปเปิลมากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ อนาคตของงาน ควรมีการใช้เทอร์โมคัปเปิลขนาดเล็กมาก
การวัดอุณหภูมิเพื่อปรับปรุงความถูกต้องและให้
( มิติที่เหมาะสมมากขึ้น
การแปล กรุณารอสักครู่..
