Методика исследования динамики температуры в процессе термического разложения древесины

Определение динамики температур проводилось на экспериментальном стенде для исследования динамики термического разложения. Исследование по определению температурного поля осуществлялось по следующей методике. В предварительно подготовленный образец сосны (25x20x25 мм) с отверстиями с диаметром 1,5 мм, расположенными через 5 мм по высоте, устанавливались термопреобразователи согласно схеме, представленной на рис. 3.7. При этом для предотвращения влияния термопар на градиент давления термопары обмазывались эпоксидной смолой. Кроме того, для предотвращения подвода тепла по термопарам они вместе с образцом теплоизолировались.

Расположение термопар в образце при исследовании динамики температур

Рис. 3.7. Расположение термопар в образце при исследовании динамики температур: 1 - нагретая поверхность; 2 - термопары хромелъ-алюмелевые (ТХК); 3 - теплоизоляция; 4 - образец; 5 -подъёмный столик

Затем образец древесины 4 с закреплёнными термопарами и слоем теплоизоляции загружался в камеру 1 где подвергался термическому разложению согласно процедуре, описанной в разд.

3.1.1. Фиксация показаний семи термопреобразователей осуществлялась с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) в составе системы управления экспериментального стенда.

Методика исследования динамики давления при термическом разложении древесины

Определение динамики давления при термическом разложении древесины проводилось на экспериментальном стенде, представленном в разд. 3.1.1. Целью данного эксперимента являлось экспериментальное определение величин давления внутри образца в процессе термического разложения. Эксперимент осуществлялся по следующей методике. В предварительно подготовленный образец с отверстиями устанавливались трубки, соединённые с U-образными манометрами согласно схеме, представленной на рис. 3.8.

Принципиальная схема определения давления внутри образца

Рис. 3.8. Принципиальная схема определения давления внутри образца: 1 — нагретая поверхность; 2 — термопары; 3 — теплоизоляция;

4 - испытуемый образец; 5 - подъёмный столик; 6 - иглы манометров; 7 - U-образные манометры

Далее образец с целью получения одномерного фильтрационного потока продуктов пиролиза покрывался слоем эпоксидной смолы со всех сторон, за исключением стороны, на которую осуществлялось кондуктивное тепловое воздействие. К граничным поверхностям образца устанавливались термопреобразователи с целью регистрации температуры на границах теплового контакта. Далее образец подвергался термическому разложению согласно процедуре, описанной в разд. 3.1.1. В ходе проведения эксперимента показания U-образных манометров фиксировались видеокамерой с частотой 30 кадров/с. Дальнейшая обработка видеофайлов и данных, зарегистрированных АЦП, позволила построить зависимости локального избыточного давления в процессе термического разложения древесины по толщине (рис. 3.9), а 57

также пространственное распределение давления в образце в различные моменты времени (рис. 3.10).

Методика исследования коэффициента проницаемости при термическом разложении древесины

Эксперимент по исследованию коэффициента проницаемости при термическом разложении древесины осуществлялся на установке, представленной в разд. 3.1.2, следующим образом. Заранее подготовленные сосновые образцы 4 с геометрическими размерами 13x40x40 мм, выдержанные при определённой температуре термического разложения в печи, плотно закреплялись в камере 5. После герметизации в верхнюю часть камеры 5 с заданным давлением подавался азот из баллона 1. Нижняя часть камеры 5 соединена с объёмным расходомером 10, который в ходе эксперимента позволял обеспечить фиксацию фильтрационного потока через образец. Температурный уровень образца в процессе обеспечивался нагревателем 9 в автоматическом режиме.

Далее на основании экспериментальных данных были построены зависимости изменения расхода газа от разности давления при различных температурах разложения и по ним определены коэффициенты проницаемости в зависимости от температуры:

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >