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发电工程混凝土比热测定(绝热法)方法

时间:2017-08-15来源:泰鼎恒业浏览次数:

1适用范围
本试验用于测定混凝土的比热。
2仪器设备
2.1比热仪示意图见图24.
 
1一软木垫块;2—隔离桶;3—加热丝;4一圆筒型空气挡板;5—保温桶;6—隔热材料;7—搅拌器马达;
8—搅拌器;9一控制箱;10—2.5mm空气层;11一试件桶;12—加热器;13—鼓风机及马达;14一温度计
图24比热仪示意图
 
2.2试模:圆柱形金属试模,直径200mm,高400mm,附有支架以固定试件中心埋杆,埋杆直径40mm,贯穿整个试件。
2.3时钟,磅秤(称量50kg、感量50g)。
3试验方法
3.1试件成型、养护与5.10给出的要求相同。试验以两个试件为一组。
3.2试验前,从养护室取出试件,擦干表面水分,称量。
3.3将试件及其他设备按图安装好,并往试件桶内装水,使水面高出试件顶面(20〜30)mm。记录装入的水量(精确到10g)。
3.4约4h后,当试件桶内的温度与保温桶内温度稳定一致时,表示比热仪内试件温度、水温和气温已达平衡。此时测出的温度即为试件的初始温度(仏),与此同时也测读瓦时表的初始读数。
3.5接通加热器及搅拌器的电源并开始计时。同时接通鼓风马达及空气加热丝电源,使保温桶内空气与试件桶内的水温相等。待水温上升(10〜15)℃时,关闭加热器,只让搅拌器运转,经(1.5〜2.0)h,使试件温度均匀,读取试件桶内温度计的读数(02),并记录时间及瓦时表读数。至此,一次加热操作完毕。
3.6按上述加热操作步骤对试件再加热两次。
4试验结果处理
4.1比热c的计算步骤如下。
a)加热器供热:每次加热所消耗的电量(W·h)乘以3.617[kJ/(W·h)]即为每次加热器的供热量q1(kJ)。
b)搅拌器供热:搅拌器搅拌常数乘以搅拌时间(h),即为每次搅拌器供热量q2(kJ)。
注:搅拌器常数与搅拌器形状尺寸及转速有关。按美国垦务局混凝土比热仪图纸制造的搅拌器常数为6.752kJ/h,自制的应另行测定。
c)试件桶吸热:试件桶的吸热常数4.254kJ/℃,乘以每次加热的温升值(02.&)即为试件桶所吸收的热量q3(kJ)。
d)水吸热:水的比热乘以用水量再乘以每次加热的温升值(θ2-θ1),即为水所吸收的热量q4(kJ)。
e)试件吸热:令为Q(kJ),按公式(43)和公式(44)计算:
Q=q1+q2-q3-q4 (43)
Q=M[C0((θ21)+C1/2(θ2²-θ1²)+C2/3(θ2³-θ1³)]
式中:
M 试件的质量,kg;
C0、C1、C2——待求的系数;
Θ1,θ2——每次加热的初温和终温,℃。
连续加热三次就可得到三个三元一次方程,联立求解即可求出C0、C1、C2之值。
f)c=C0+C1θ+C2θ2,即得比热c随温度θ变化表达式。此式在试验温度范围内有效。
取两个试件测值的平均值作为试验结果。