Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 11. 18 mars 1944 - Mätning av ytors värmeavgivning med termostapel, av Robert Engström
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
18 mars 19 AU
327
måste nämligen vara en yta med hög
strålningskoefficient. Det hjälper ej om man sotar den
för-tenta eller galvaniserade plåtytan. Sotade ytor
som för ögat se alldeles lika lit kunna nämligen
ge mycket varierande värden på ett sådant
underlag. Sot är som bekant en god värmeisolator. Får
man en yta väl sotad kan den också bli väl
isolerad och yttemperaturen kan bli avsevärt lägre
än inuti burken; 0,1 mm sot ger på en dylik burk
vid 100° ca 3° lägre yttemperatur. Oavsett denna
effekt verkar det som om tenn och zink skulle
ha en märkvärdig förmåga att "skina igenom"
sotskiktet.
Vanlig svartplåt har ca 65 % av svarta kroppens
strålning. Ger man en sådan yta en tunn
sot-ning får man mycket konstanta värden. Denna
yta kan antas vara 95 % svart.
Den så iordninggjorda burken fylles med
vatten eller annan lämplig tunnflytande vätska och
förses med någon värmningsanordning och helst
också med omrörare. Förser man burken med ett
lock eller häller olja på vattnet sparas värme och
det blir lättare att få upp temperaturen.
Värmes burken underifrån får man skärma av
kubens mätyta så att ej varma gaser stryka
utefter den.
Termostapeln inriktas mot mätytan sedan man
först medelst den ledning som skall komma till
användning anslutit den till millivoltmetern.
Vär-mestrålningen från en yta beräknas på vanligt
sätt enligt
Q = e- 4,96 [ (r:/l00)4 — (T1,/100)4]
Termostapelns utslag stiger linjärt med
instrålad värmemängd, åtminstone inom felgränserna
vid mina försök.
Ovanstående siffra 47,5 anger endast
värmeförlusten genom strålning. För värmeförlusten per
m2 genom konvektion gäller vid vertikal yta och
stillastående luft
q = 2,2 ty t
där t = temperaturdifferensen mellan vägg och
luft.
För en vågrät yta gäller samma formel endast
med den skillnaden att konstanten 2,2 ersättes
med 2,8.
Det visar sig nu att värmeförlusterna enligt dessa
formler bli mycket lika för strålning och
konvektion. Värdena i tabell 1 äro uträknade enligt dessa
formler under antagande av en 95 % svart yta
och en temperatur på luften, respektive
omgivande väggar av + 10°.
Det har således slumpat sig så att dessa
värmeförluster under de antagna förhållandena i
medeltal mellan + 10 och + 160° äro praktiskt taget
lika stora. Detta gör att man kan anse varje mV
från termostapeln motsvara en total förlust
genom strålning och konvektion av 2 X 47,5 = 95
kcal/m2 h.
Skulle nu omgivande temperatur avvika
avsevärt från + 10° förskjutas dessa värden men
fortfarande gäller, dels att man fortfarande får
riktiga värden på strålningen, dvs. på omkring
halva värmeförlusten, dels att strålning och
konvektion i stort sett följas åt parallellt. Medeltalet
av ovanstående 15 värden på förhållandet mellan
strålning och konvektion mellan + 10° och
+ 160° är 1,03. Vid + 20° omgivande temperatur
blir detta medeltal mellan + 20° och + 160° 1,12
och mellan 0° och 160° blir det 0,95. Dessa
korrektioner betyda att 1 mV vid 0° omgivande
temperatur skulle motsvara 97,5 och vid + 20° 90
Tabell 1. Värmeförluster genom strålning och konvektion.
där Q = värmeförlusten genom strålning, räknad
i kcal/m2 h,
4,96 = svarta kroppens strålning, för vilken
e = l,
T1 = absoluta temperaturen för den varma
ytan,
T2 — absoluta temperaturen för omgivande
ytor, som här antas vara lägre än T1.
Vid graderingen anses T2 vara rumstemperaturen.
Ett noggrannare värde får man om termostapeln
inriktas mot en andra burk, fylld med vatten av
rumstemperatur, och de så erhållna värdena
hopslås. Denna andra burk behöver ej vara så stor
som den varma burken och dess ytbehandling
spelar mindre roll. Man kan också använda ett
isblock eller en snöyta för samma ändamål.
Vid några av mig utförda mätningar erhölls att
1 mV motsvarade en värmeförlust genom
strålning av 47,5 kcal/m2 h. Det användes då för
avläsningen en Leeds & Northrup potentiometer. De i
praktiken förekommande smutsiga, sotade eller
målade ytorna torde ha nära samma
strålnings-värde, 95 %, som här antagits. Det torde
observeras att ögats uppfattning i detta fall ej ger någon
ledning. Sålunda äro t.ex. kalkputs och tegel för
värmestrålar nästan lika svarta som sot.
Temperatur °C Värmeförlust i kcal/m* h genom Strålning/ konvektion
strålning konvektion
+ 10 0 0
20 45 39 1,15
30 95 94 1,01
40 150 155 0,97
50 210 221 0,95
60 277 293 0,95
70 349 367 0,95
80 429 445 0,96
90 515 528 0,98
100 609 609 1,0
110 711 695 1,02
120 821 783 1,05
130 943 874 1,08
140 1 065 965 1,10
150 1 205 1 057 1,14
160 1 350 1 153 1,17
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
