Transferts thermiques dans les verres à haute température : 1re partie. Methode d'identification de la conductivité phonique dans les matériaux semi-transparents

Abstract

The occurrence of a simultaneous conductive and radiative heat transfer at high temperatures prevents to employ conventional ways of measurements to determine the true thermal conductivity in semi-transparent materials. The development of an identification algorithm for the radiative contribution of heat transfer which takes into account the spectral optical properties, is a new method which allows the separation of conducdve and radiative effects of the apparent thermal conductivity. It was possible to identify the true thermal conductivity of two glasses (fused sihca and a borosilicate glass) for different conditions and for different radiative boundary characteristics.

L'existence à haute température d'un important transfert couplé conduction —rayonnement dans les materiaux semi-transparents empêche l'emploi des méthodes expérimentales conventionnelles de mesure de la conductivité thermique. Le développement d'une méthode d'identification, prenant en compte des propriétés spectrales des grandeurs optiques, pour la contribution radiative du transfert de chaleur, est un outil décisif pour la métrologie, permettant la séparation des effets conductifs et radiatifs à partir d'expérience sur la conductivité apparente. Il a été possible d'identifier, la conductivité phonique véritable de deux verres (la silice fondue et un verre de borosilicate) de rapport d'aspect et de caractéristiques radiatives de frontières très différents.

Die bei hohen Temperaturen sowohl durch Leitung als auch durch Strahlung auftretende Wärmeübertragung macht es unmöglich, konventionelle Methoden zur Messung der reinen Wärmeleitfähigkeit bei halbtransparenten Materialien einzusetzen. Die Entwicklung eines Rechenmodells für die Bestimmung des Strahlungsanteils bei der Wärmeübertragung gestattet es unter Berücksichtigung der spektralen Eigenschaften, den Leitungs- und den Strahlungsanteil der effektiven Wärmeleitfähigkeit zu bestimmen. Es konnte die reine Wärmeleitfähigkeit von zwei Gläsern (Kieselglas und ein Borosilicatglas) bei verschiedenen Bedingungen und für verschiedene Strahlungsgrenzflächen ermitteh werden.