A ring-source method to measure the thermal diffusivity of a conducting specimen in forced air flow: study on aluminum

Thermal diffusivity is obtained with an accuracy of ∼ 1% by means of a new simple method, in which two parallel disks (of chromel and alumel, respectively) surround the middle section of a cylindrical specimen of conducting material. The disks act in the clamped zone as the hot juction of a thermocouple and, at the same time, as a heat source for the specimen, subjected to a laminar air flow. A second thermocouple placed at the base of the cylinder accomplishes acquisition of another set of experimental data from which the thermal diffusivity and the surface heat loss coefficient can be determined. Preliminary measurements on aluminium 99.999% consistent with literature data have been reported. La diffusività termica è stata misurata con una precisione di ∼ 1% mediante un nuovo metodo semplice, che utilizza due dischi paralleli (di chromel e alumel, rispettivamente), i quali circondano la sezione mediana di un campione cilindrico di materiale conduttore, soggetto a un flusso laminare d'aria. Nella zona di contatto, i dischi fungono da giunto caldo di una termocoppia, e contemporaneamente da sorgente di calore per il campione. Una seconda termocoppia situata alla base del cilindro acquisisce un'altra serie di dati, che permettono di ottenere la diffusività termica e il coefficiente di scambio termico liminare. Si riportano misure preliminari su alluminio puro al 99.999%, congruenti con i dati riportati in letteratura. Измеряется термодиффузия с точнстью ∼ 1% с помощью нового простого метода, в котором два параллельных диска (соответственно, хром и алюминий) окружают среднюю секцию цилиндрического образца проводящего материла. Эти диски действуют в зоне контакта как горячий спай термопары и, в то же время, как источник тепла для образца, помещенного в ламинарный воздушный поток. Вторая термопара, находящаяся в основании цилиндра, позволяет получить друтую систему экспериментальных данных, из которых можно определить термодиффузию и коэффициент поверхностной потери тепла. Предварительные измерения на алуминии 99,999% согласуются с опубликованными в литературе данными.