Разработка экспериментального стенда для исследования очагов самонагревания в сыпучих средах

Для исследования условий возникновения и закономерностей развития очагов самонагревания в сыпучих средах, в том числе и слежавшихся, разработан экспериментальный стенд, позволяющий выявлять взаимные связи теплофизических характеристик исследуемой среды и внешних параметров. Стенд позволяет управлять процессами, протекающими в исследуемой среде: провоцировать возникновение очагов самонагревания и варьировать интенсивность их развития, а также регистрировать пространственно-временные распределения температуры и влажности, по которым восстанавливаются интересующие характеристики среды. Емкость с исследуемой сыпучей средой представляет собой вертикальный цилиндр, в котором реализуется осесимметричная задача за счет возникновения очага самонагревания в толще исследуемой среды - на оси симметрии емкости. Очаг создается в заданном месте сыпучей среды путем доставки в него влаги с заданными характеристиками по специальному каналу и нагреву заданного места до нужного значения. Отвод тепла из очага самонагревания осуществляется за счет передачи тепла охлаждающей жидкости, находящейся в теплозаборной трубке. Теплозаборная трубка помещается внутри системы теплоотвода представляющей собой секционную трубу, устанавливаемую в толще исследуемой сыпучей среды. Для исключения неконтролируемых перетоков тепла из очага самонагревания по системе теплоотвода, секции трубы, расположенные вне зоны провоцирования очага самонагревания, изготавливаются из материала с низким коэффициентом теплопроводности. Напротив, секция, расположенная в зоне очага, изготавливается из высокотеплопроводного материала. Для улучшения теплового контакта между теплозаборной трубкой и внутренней поверхностью теплопроводящей секции системы теплоотвода используется промежуточный теплоноситель. Попадание промежуточного теплоносителя в пространство между теплозаборной трубкой и внутренней поверхностью теплопроводящей секции системы теплоотвода происходит автоматически при необходимости отвода тепла из очага самонагревания.