Огляд методів контролю коефіцієнта емісії матеріалів та покриттів | Науковий журнал «Системні дослідження в енергетиці»
Ukrainian (UA)English (United Kingdom)

Інформація

ЗМІСТ ЖУРНАЛІВ

2022 рік

Архів збірника «Проблеми загальної енергетики»

2022 рік
2021 рік
2020 рік
2019 рік
2018 рік
2017 рік
2016 рік
2015 рік
2014 рік
2013 рік
2012 рік
2011 рік
2010 рік
2009 рік
2008 рік
2007 рік
2006 рік
2005 рік
2004 рік
2003 рік
2002 рік
2001 рік
2000 рік
1999 рік


Огляд методів контролю коефіцієнта емісії матеріалів та покриттів

1Декуша Oлег, к.т.н., ст. досл., https://orcid.org/0000-0003-3836-0485 ,
1Kовтун Світлана, д.т.н., ст. досл., https://orcid.org/0000-0002-6596-3460 ,
2Бурова Зінаїда, к.т.н., доц., https://orcid.org/0000-0002-4712-6298
1Інститут загальної енергетики НАН України, вул. Антоновича, 172. м. Київ, 03150, Україна
2Національний університет біоресурсів і природокористування України, вул. Героїв Оборони 15, 03041, м. Київ, Україна e-mail: rectorat@nubip.edu.ua
Мова: англійська
Джерело: СИСТЕМНІ ДОСЛІДЖЕННЯ В ЕНЕРГЕТИЦІ, 2022, 2(71):53–63
https://doi.org/10.15407/srenergy2022.02.053
Рубрика: Інформаційно-вимірювальні технології, моніторинг та діагностика в енергетиці
УДК: 536.629.7:536.2:536.6
Надійшла: 02.11.2022
Опубліковано: 27.12.2022

Анотація:

Коефіцієнт емісії покриття чи матеріалу значною мірою визначає інтенсивність радіаційного теплообміну на поверхні досліджуваного об’єкта, тому його експериментальне визначення важливе для забезпечення необхідних теплозахисних характеристик конструкцій. У статті розглядаються методи контролю коефіцієнту емісії, які регламентуються основними стандартами ASTM E408-13, ISO 9050:2003, C835-06, C1371-15. Методи експериментального визначення коефіцієнту емісії можна розділити на дві великі групи: оптичні та теплові. Найбільш відомим та розповсюдженим оптичним методом є спектрометричний. Методика спектрометричного дослідження полягає у визначенні спектральної кривої дзеркального відбиття, виміряної у широкому діапазоні довжин хвиль при куті падіння випромінення, близькому до нормального. За отриманими результатами обчислюють середнє значення нормальної та напівсферичної випромінювальної здатності поверхні. Серед теплових методів експериментального визначення коефіцієнту емісії розповсюдження набули: радіаційний, калориметричний, метод регулярного режиму, метод неперервного нагріву зі сталою швидкістю. Для вимірювань коефіцієнту емісії застосовують як стаціонарні установки з широким діапазоном температури досліджень, так і переносні експрес-прилади для проведення контролю за температури, близької до кімнатної. У стаціонарних системах для вимірювання коефіцієнту емісії, які застосовують теплові методи, зазвичай визначають теплові потоки між досліджуваним об’єктом та деяким випромінювачем, а також температури елементів структури. Але ці методи не можуть бути використані при контролі готових виробів. Тому перспективним є розробка методу вимірювання коефіцієнта випромінювання, який буде неруйнівним і при цьому не потребуватиме додаткових стандартних зразків для порівнянь.

Ключовi слова: експрес-контроль; коефіцієнт емісії; емісометри; спектрофотометри; рефлектометри

Лiтература:

  1. Zaporozhets A.O. (2021). Correlation Analysis Between the Components of Energy Balance and Pollutant Emissions / A.O. Zaporozhets // Water, Air, & Soil Pollution. Vol. 232. -№3. 114. https://doi.org/10.1007/s11270-021-05048-9
  2. Finckenor, M., & Dooling, D. NASA/TP-1999-209263. Multilayer Insulation. Material Guidelines. Alabama: Marshall Space Flight Center 1999. URL: https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19990047691.pdf
  3. Gilmore, D. Spacecraft Thermal Control Handbook. The Aerospace Press. 836p., 2002. URL: https://www.amazon.com/Spacecraft-Thermal-Control-Handbook-Technologies/dp/188498911X#reader
  4. Freeland, R., Bilyeu G., & Veal G. (1996}. Development of flight hardware for a large, inflatable-deployable antenna experiment. Acta Astronautica. vol .38. is. 4 - 8. pp. 251-260. https://doi.org/10.1016/0094-5765(96)00030-6
  5. Dinzhos, R., Fialko N., Lysenkov Е. (2015). .Features of thermal conductivity of composites based on thermoplastic polymers and aluminum particles, Journal of nano-and electronic physics. vol.7 No 3, 03022 pp. 5.
  6. Zhang, L., & Chen, R. (2004). TiO2-Siloxane Thermal Control Coatings for Protection of Spacecraft Polymers. Chinese Journal of Aeronautics, vol.17, is. 1, pp. 53-59, https://doi.org/10.1016/S1000-9361(11)60203-3
  7. Wong, X. (1979). Basic formulas and data on heat exchange for engineers. M.: Atomizdat. 212 p,
  8. Isachenko, V., Osypova, V., & Sukomel, A. (1975). .Heat transfer Textbook for universities,3-d ed., p. 488.
  9. ASTM E408-13 Standard Test Methods for Total Normal Emittance of Surfaces Using Inspection-Meter Techniques.
  10. Nelson, K.E., Leudke, E.E., and Bevans, J.T. (1966). A device for the rapid measurement of total emittance , Journal of Spacecraft and Rockets, Vol 3, No. 5, p. 758. https://doi.org/10.2514/3.25051
  11. Gaumer, R.E., Hohnstreiter, G.F., and Vanderschmidt, G.F. (1963). Measurement of Thermal Radiation Properties of Solids, NASA SP-31, p. 117.
  12. Nicodemus, F. (1965). Directional Reflectance and Emissivity of an Opaque Surface, Applied Optics, Vol. 4, No. 7, July https://doi.org/10.1364/AO.4.000767
  13. Brandenberg, W.M. (1963). Focusing Properties of Hemispherical and Ellipsoidal Mirror Reflectometer, General Dynamics Astronautics Report, Number DGA63-1111, ERR-AN-352, November.
  14. Neu, J.T., Dummer, R.S. and Myers, O.E. (1987). Hemispherical Directional Ellipsoidal Infrared Spectro Reflectometer, Proc. SPIE 0807, Passive Infrared Systems and Technology, 165, September 10, http://dx.doi.org/10.1117/12.941453.
  15. ISO 9050:2003 Glass in building. Determination of light transmittance, solar direct transmittance, total solar energy transmittance, ultraviolet transmittance and related glazing factors.
  16. ASTM C835 – 06 Standard Test Method for Total Hemispherical Emittance of Surfaces up to 1400°C.
  17. Energy Control Products Projects 3M-SCS-2200 Experimental Solar Absorber Coating; St. Paul, MN 55144
  18. PTI PT 404A Hi-Heat Coating (1100°C), Product Techniques, Inc., 1153 N. Stanford Avenue, Los Angeles, CA.
  19. ASTM Subcommittee E20.04, Manual on the Use of Thermocouples in Temperature Measurements, MNL 12.
  20. Burns, G.W., Scroger, M.G., Strouse, G.F., Croarkin, M.C., Guthrie, W.F., Temperature-Electromotive Force Reference Function and Tables for the Letter-Designated Thermocouple Types Based on the ITS-90, NIST Monograph 175.
  21. Richmond, J.C., and Harrison,W.N. (1960).. Equipment and Procedures for Evaluation of Total Hemispherical Emittance, American Ceramic Society Bulletin, Vol 39, No. 11, Nov. 5.
  22. Askwyth, W.H., et al. (1959). Interim Final Report, Determination of the Emissivity of Materials, Vol. 1, available from National Technical Information Service (NTIS), Springfield, VA as CR56-496.
  23. Measurement of Thermal Radiation Properties of Solids, NASA SP-31, 1963, available from NTIS as N64-10937.
  24. Wilkes, K.E., Strizak, J.P., Weaver, F.J., Besser, J.E., and Smith, D.L. (1999). Thermophysical Propeties of Stainless Steel Foils, Thermal Conductivity 24/Thermal Expansion 12, Eds. Peter S. Gaal and Daniela E. Apostolescu, Technomic Publishing Co., Inc., Lancaster PA 17604, pp. 460–471.
  25. Schenck, H., Jr. (1961). Theories of Engineering Experimentation, McGraw-Hill Book Company, New York, NY, pp. 40–59.
  26. ASTM C1371-15 Standard Test Method for Determination of Emittance of Materials Near Room Temperature Using Portable Emissometers.
  27. Emissometer Model AE1 . http://www.devicesandservices.com/AE1%20Spec%20Sheet.pdf.
  28. Portable Emissometer/Reflectometer TESA 2000. http://www.aztechnology.com/optical-instruments-tesa2000.html
  29. ET-100 Thermal Handheld Emissometer. https://surfaceoptics.com/products/reflectometers-emissometers/et100-thermal-hand-held-emissometer/
  30. Králík, T., Musilová, V., Hanzelka, P., & Frolec, J. (2016). Method for measurement of emissivity and absorptivity of highly reflective surfaces from 20 K to room temperatures, Metrologia. 53, 743–753. https://doi.org/10.1088/0026-1394/53/2/743
  31. Computerized Emissivity Measurement Apparatus. URL: https://sunlabtech.com/computerized-emissivity-measurement-apparatus/

Скачування:

Повний текст (PDF)

Інститут загальної енергетики НАН України