31.10.2019 20:03
В современной теплофизике для расчета процессов теплообмена вводятся понятия тепловой энергии и вектора потока тепловой энергии.
Применение этих понятий в уравнении энергии в механике жидкости и газа расписаны в учебниках, не будем акцентировать на этом внимание. Интеграл от вектора потока тепловой энергии по замкнутой поверхности, окружающей некоторый объем, дает мощность тепловой энергии, выделяющейся в этом объеме.
Выделяют три составляющие вектора потока тепловой энергии: конвективный, кондуктивный и радиационный тепловые потоки.
Для настоящей работы существенно то, что от всех трех составляющих теплового потока можно защитить экспериментальный образец вещества с помощью теплоизолирующих панелей, т.к. тепло переносится потоками вещества (конвективный и радиационный тепловые потоки), или колебаниями молекул вещества (кондуктивный тепловой поток).
В данном разделе мы покажем, что хорошая теплоизоляция образца, температура которого измеряется термопарой, не спасает от заметного теплового влияния окружающих тел.
Т.е. в дополнение к конвективному, кондуктивному и радиационному тепловым потокам, необходимо ввести тепловой поток
который не описывается ортодоксальными теориями теплообмена.
Образцом в наших экспериментах служил небольшой кусочек свинца весом 10-2 кг (10 г) и суммарной площадью поверхности 10-4 м2. В качестве теплоизолятора использовалась прессованная минеральная вата со следующими теплофизическими параметрами: плотность 130 кг/м3 , теплопроводность 0,044 Вт/moC, теплоемкость 800 Дж/кг оС.
Толщина панели теплоизолятора составляла 5 см. Для уверенной изоляции от длинноволнового излучения панель теплоизолятора покрывалась алюминиевой пленкой. Температура образца измерялась хромель-алюмелевой термопарой типа К и регистрировалась электронным термометром АТТ2036 с шагом по времени 10 сек. Точность измерения температуры 0,1оF (около 0,05 оС).
Схема эксперимента показана на Рис.1. Образец с укрепленной на нем термопарой располагался за панелью теплоизолятора и выдерживался для установления температурного равновесия с окружающей средой в течение 20-30 мин. Обычно это температура То = 26 оС.
После этого в зону на расстоянии 1,5 м перед панелью теплоизолятора входил человек. Температура тела человека не менее 36оС. Через 5 мин. человек выходил из зоны перед теплоизолирующей панелью.
Рис.1. Схема эксперимента
Результаты измерений температуры в образце показаны на Рис.2 черной кривой. Появление человека (абсцисса 10) приводит к немедленному (не более 10сек – скважность опроса термопары) росту температуры образца на 0,15 оС. Через 200 сек (абсцисса 30) человек уходил из зоны перед экраном. При этом температура образца за время не более 10 сек возвращалась к исходной величине То.
Оценка характерного времени прогрева теплоизолирующей пластины, параметры которой указаны выше, при подводе радиационным потоком тепла к стороне пластины, обращенной к человеку, дает 800 сек. Это время гораздо больше, чем время нахождения человека в зоне перед экраном.
Кроме того, быстрое возвращение температуры к исходной величине, после того как нагретый объект (человек) вышел из зоны перед термопарой, свидетельствует о том, что прогрева теплоизолятора не происходит.
Время, в течение которого начинается рост температуры на противоположной от нагретого объекта стороне теплоизолирующей пластины, в теплообмене называется «неупорядоченный режим». Данные нашего эксперимента получены в течение «неупорядоченного режима».
Такое странное название этому периоду нагрева дано, видимо, потому, что исследователи давно (не только мы) наблюдают аномальное поведение температуры в течение этого периода, но объяснение этим аномальным эффектам не было получено.
Одно из объяснений такого аномально быстрого распространения тепла может быть связано с существованием в окружающем нас пространстве в обычных условиях не только молекул воздуха, но и частиц малого размера (!), диффузионные характеристики которых позволяют быстро проникать сквозь теплоизолирующие панели.
Возможно это «короний».
http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001g/00164162.htm
