ASTM E598-08 Método de prueba estándar para medir tasas extremas de transferencia de calor en entornos de alta energía utilizando un calorímetro transitorio de punto nulo
El propósito de este método de prueba es medir tasas de transferencia de calor extremadamente altas a un cuerpo sumergido en un ambiente estático o en una corriente de fluido de alta velocidad. Esto generalmente se logra preservando la integridad estructural del dispositivo de medición para exposiciones múltiples durante el período de medición. Tasas de transferencia de calor que van hasta 2,84 × Se han medido 102 MW/m2 (2,5 × 104 Btu/ft2-seg) (7) utilizando calorímetros de punto nulo. El uso de calorímetros de punto nulo de cobre proporciona un sistema de medición con un buen tiempo de respuesta y un tiempo máximo de ejecución hasta el desgaste (o ablación) del sensor. Los calorímetros de punto nulo normalmente se fabrican con diámetros de cuerpo del sensor de 2,36 mm (0,093 pulgadas) encajados a presión en la punta de un modelo axisimétrico. Las fuentes de error que involucran al calorímetro de punto nulo en aplicaciones de medición de alto flujo de calor se analizan ampliamente en las referencias (3-7). En particular, se ha demostrado tanto analítica como experimentalmente que el espesor del cobre por encima de la cavidad del punto nulo es crítico. Si el espesor es demasiado grande, la respuesta temporal del instrumento no será lo suficientemente rápida como para captar características de flujo importantes. Por otro lado, si el espesor es demasiado pequeño, el calorímetro de punto nulo indicará valores significativamente mayores (y dependientes del tiempo) que el flujo de calor entrante o incidente. Por lo tanto, se debe verificar experimentalmente que todos los calorímetros de punto nulo tengan una respuesta temporal y una calibración adecuadas antes de su uso. Aunque un aparato de calibración no es muy difícil ni caro de fabricar, actualmente sólo existe un sistema conocido (6 y 7). El diseño de calorímetros de punto nulo se puede lograr a partir de los datos de esta documentación. Sin embargo, la fabricación de estos sensores es una tarea difícil. Dado que actualmente no existe un mercado significativo para los calorímetros de punto nulo, las fuentes comerciales de estos sensores son pocas. Los detalles de fabricación generalmente se consideran información patentada. Algunos usuarios han desarrollado métodos para fabricar sus propios sensores (7). Generalmente se recomienda que el cliente solicite al proveedor que proporcione datos de calibración y respuesta de tiempo experimental transitorio con cada calorímetro de punto nulo. De lo contrario, el usuario final no puede asumir que el sensor dará resultados precisos. La interpretación de los resultados de los calorímetros de punto nulo será, en general, la misma que la de otros sensores de flujo de calor que funcionan según el principio del sólido semiinfinito, como los termopares de superficie coaxiales y los medidores de película delgada de platino. Es decir, los efectos de las reacciones químicas de la superficie, los gradientes en los campos de flujo y energía locales, la radiación térmica y la alineación del modelo con respecto al vector del campo de flujo producirán los mismos resultados cualitativos que se experimentarían con otros tipos de sensores de flujo de calor. Además, el acondicionamiento de señales y el procesamiento de datos pueden influir significativamente en la interpretación de los datos del calorímetro de punto nulo.1.1 Este método de prueba cubre la medición de la tasa de transferencia de calor o el flujo de calor a la superficie de un cuerpo sólido (muestra de prueba) utilizando el aumento de temperatura transitorio medido de un termopar ubicado en el punto nulo de un calorímetro que está instalado en el cuerpo y está configurado para simular un sólido semiinfinito. Por definición, el punto nulo es una posición única en la línea central axial de un cuerpo perturbado que experimenta la misma historia de temperatura transitoria que la de la superficie de un cuerpo sólido en ausencia de la perturbación física (agujero) para la misma entrada de flujo de calor. . 1.2 Los calorímetros de punto nulo se han utilizado para medir altas tasas de transferencia de calor por convección o radiación a cuerpos sumergidos en un ambiente tanto fluido como estático.
ASTM E598-08 Historia
2020ASTM E598-08(2020) Método de prueba estándar para medir tasas extremas de transferencia de calor en entornos de alta energía utilizando un calorímetro transitorio de punto nulo
2008ASTM E598-08 Método de prueba estándar para medir tasas extremas de transferencia de calor en entornos de alta energía utilizando un calorímetro transitorio de punto nulo
1996ASTM E598-96(2002) Método de prueba estándar para medir tasas extremas de transferencia de calor en entornos de alta energía utilizando un calorímetro transitorio de punto nulo
1996ASTM E598-96 Método de prueba estándar para medir tasas extremas de transferencia de calor en entornos de alta energía utilizando un calorímetro transitorio de punto nulo