ISO 8301-1991 Thermal insulation determination of steady-state thermal resistance and related properties heat flow meter apparatus《绝热 稳态热阻及有关特性的测定 热流计法》.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE ISO 8301 Premire dition 1991-08-01 - -.-v-P-_- -.- Isolation thermique - Dtermination de la rsistance thermique et des proprits connexes en rgime stationnaire - Mthode fluxmtrique Thermal ins ulafion - Determination of sfeady-state and rela ted properties - Heat f7ow meter appar

2、atus thermal resistance .- _.- p-v- - _-. .- -.- - - ._-_._-_- P-1_ -_- -_. -_-_.- _I_ IL .-._- z:- I-T _. _ _ _ _ Numero de rfrence IS0 8301:1991(F) ISO 8301:1991(F) Sommaire Page Section 1 Gnralits 1 1.1 Domaine dapplication . . 1 1.2 Rfrences normatives . 1 1.3 Dfinitions . 2 1.4 Symboles et unit

3、s 3 1.5 Signification . . 5 1.6 Principe . 6 1.7 Limitations dans lutilisation de lappareillage ,., 6 1.8 Limitations dues aux prouvettes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . * 7 Section 2 Appareils et talonnage ,.,.,.,. 10 2.1 Gnralits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . * 10 2.2 Appareil ., , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.3 Instructions pour la conception de lappareil 17 2.4 talonnage . 18 2.5 Vrification des performances . 20 Section 3 Procdures dessai .,l., 23 3

5、.1 Gnralits , . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2 prouvettes dessai . 23 3.3 Mthode dessai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . *.*. .a . . . . . . . 26 3.4 Procdures ncessitant des mesurages multiples . . . . . . . . . . . . . 27 3.5 Calculs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.6 Rapport dessai . . 30 0 ISO 1991 Droits de reproduction rservs. Aucune partie de cette publication ne peut etre repro- duite ni utilise sous quelque forme que ce

7、soit et par aucun procd, kctronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de Ikditeur. Organisation internationale de normalisation Case Postale 56 + CH-121 1 Genve 20 l Suisse Imprim en Suisse ii ISO 8301:1991(F) Annexes A Valeurs limites des performances de lapp

8、areil et des conditions dessais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . *s 32 B Fluxmtres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 C Indications pour lestimation de lpaisseur maximale des prouvettes dans lappareil fluxmtre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 D Thermocouples 38 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E Bibliographie . 40 . . . III ISO 8301:1991(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Norme

11、s internationales est en gnral confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre int- ress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec llS0 participent galement aux tra-

12、vaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotech- nique. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techni- ques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationa

13、les requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. La Norme internationale ISO 8301 a t labore par le comit techni- que ISO/TC 163, Isolation thermique. Lannexe A fait partie intgrante de la pr sente Not me interna tionale. Les annexes B, C, D et E sont don nes uniq ueme nt titre

14、 dinfor mation. ISO 8301:1991 (F) Introduction 0.1 Structure du document La prsente Norme internationale comprend trois sections englobant les informations les plus compltes quil a t possible de rassembler et qui sont ncessaires lutilisation de lappareil fluxmtre, savoir: Section 1: Considrations gn

15、rales Section 2: Appareils et talonnage Section 3: Procdures dessai Bien que lutilisateur de la mthode puisse avant tout centrer ses pr- occupations sur la section 3 sil dsire raliser des essais, il doit imp- rativement se mettre au courant des deux autres sections, en vue dobtenir des rsultats repr

16、oductibles et prcis. En particulier! il doit assimiler les connaissances concernant les conditions gnrales ob- server. La section 2 est destine aux constructeurs dappareils mais ceux-ci, pour construire un appareil de qualit, devront Imprativement se sentir concernks par les autres sections du docum

17、ent. 0.2 Transfert de chaleur et proprits mesures Un grand nombre dessais sont effectus sur des matC!riaux poreux et de faible masse volumique. Dans ces cas, le transfert de chaleur qui prend place dans ces matriaux peut tre le rsultat des contributions complexes de divers modes de transfert, cest-d

18、ire - rayonnement. - conduction en phase solide et en phase gazeuse, et - convection (dans certaines conditions de service), ainsi que de leurs interactions combines un transfert de masse, en particulier dans les matriaux humides. Par consquent, la proprit thermique trs souvent appele de manire impr

19、opre (conductivit thermique), calcule partir dune formule dfinie et partir des r- sultats des mesures de flux thermique, de diffrence de temprature et de dimensions obtenues pour une prouvette donne, peut ne pas tre une proprit6 intrinsque du matriau lui-mme. Cette proprit, daprs IISO 9288, devrait

20、donc tre appele (facteur de transfert puisquelle peut dpendre des conditions dessai (on parle souvent ailleurs du facteur de transfert comme tant la conductivit thermique apparente ou effective). Le facteur de transfert peut dpendre de faFon significative de lpaisseur de lprouvette et/ou de la diffr

21、ence de temprature, ceci pour des essais effectus une mme temprature moyenne. ISO 8301:1991 (F) Le transfert de chaleur par rayonnement est la cause principale de leffet dpaisseur sur le facteur de transfert. Par suite, non seulement les proprits du matriau, mais aussi les caractristiques radiatives

22、 des surfaces en contact avec lprouvette auront une influence sur les rsultats. La rsistance thermique est par consquent une proprit qui caractsisera mieux le comportement thermique de lprouvette pourvu quon laccompagne des informations relatives aux surfaces en contact avec celle-ci. Sil y a possib

23、ilit de transfert convectif dans une prouvette (par exemple dans la laine minrale de faible masse volumique aux basses tempratures), lorientation de lappareil, lpaisseur et la diffrence de temprature peuvent avoir une influence a la fois sur le facteur de transfert et sur la rsistance thermique. Dan

24、s ce cas, il est au minimum indispensable de prciser compltement la gomtrie et les conditions aux limites de lprouvette mesurer, mme si linformation fournie dans les procdures dessai ne couvre pas en dtail ces conditions dessai. De plus, lestimation de la mesure ncessite des connaissances considrabl

25、es en particulier pour appliquer les valeurs mesures dans la pratique. Linfluence de lhumidit prsente lintrieur dune prouvette sur le transfert de chaleur pendant les mesures est aussi un sujet trs com- plexe. Par consquent, seules des prouvettes sches sont soumet- tre essais suivant les modes oprat

26、oires normaliss. Les mesurages sur des matriaux humides ncessitent des prcautions supplmentai- res qui ne sont pas traites en dtail dans la prsente Norme interna- tionale. La connaissance des principes physiques est galement trs importante quand une proprit de transmission thermique dtermine par cet

27、te mthode dessai est utilise pour prvoir le comportement thermique dun matriau spcifique donn dans une application pratique! mme si dautres facteurs, tels que la pose, peuvent influencer ce compor- tement. 03 . Connaissances requises La conception et le fonctionnement correct dun appareil fluxmtre (

28、voir 1.6.1 et 2.2.2) en vue dobtenir des rsultats satisfaisants et Iinter- prtation des rsultats exprimentaux est une affaire complexe nces- sitant un grand soin. II est recommand que le concepteur, loprateur et lutilisateur des donnes mesures de lappareil fluxmtre poss- dent des bases approfondies

29、de connaissance des mcanismes de transfert de chaleur dans les matriaux, produits et systmes concer- ns, jointes une exprience des mesures lectriques et des mesures de temprature, en particulier pour les signaux de faible niveau. Des pratiques en laboratoire de bon niveau et en accord avec les procd

30、u- res dessais gnrales doivent galement tre maintenues. Les connaissances dans chaque domaine peuvent tre diffrentes pour le concepteur, loprateur et lutilisateur des donnes. 04 . Conception, dimensions et normes nationales De nombreuses conceptions diffrentes dappareils fluxmtre existent de par le

31、monde en vue de se conformer aux normes nationales ac- tuelles. Des recherches et des actions de dveloppement se poursui- vent actuellement pour amliorer les appareils et les techniques de mesure. II nest donc pas raliste dimposer une conception particulire ou une dimension donne dappareil, en parti

32、culier parce que les conditions globales imposes peuvent varier de facon tout fait consi- drable. vi ISO 8301 :1991 (F) 0.5 Instructions fournies Une latitude considrable est laisse au concepteur de nouveaux qui- pements la fois en ce qui concerne le domaine de temprature et la gomtrie de lappareil,

33、 tant donn que des ralisations sous diff- rentes formes se sont dj rvles capables de fournir des rsultats comparables. On recommande aux concepteurs de nouveaux appareils de lire avec soin les sources cites dans lannexe E. Aprs achvement dun nouvel appareil, on recommande de procder sa vrification e

34、n entreprenant des essais portant sur un ou plusieurs des matriaux de rfrence actuellement disponibles et correspondant des ordres de grandeur diffrents de rsistance thermique. La prsente Norme inter- nationale souligne seulement les conditions obligatoires remplir pour concevoir et faire fonctionne

35、r un appareil fluxmtre de facon obtenir des rsultats corrects. Un tableau rsumant les valeurs limites pour le fonctionnement de lappareil et les conditions dessai cites dans la prsente Norme internationale est fourni en annexe A. Elle contient aussi des modes opratoires et des pratiques recommands a

36、insi que des dimensions suggres pour les prouvettes, cet ensemble dl- ments devant rehausser la qualit mthodologique densemble tout en aidant amliorer la comparabilit interlaboratoire ainsi que les pro- qrammes de mesure en collaboration. vii Page blanche NORME INTERNATIONALE ISO 8301:1991(F) Isolat

37、ion thermique - Dtermination de la rsistance thermique et des proprits connexes en rgime stationnaire - Mthode fluxmtrique Section 1: Gnralits 1 .l Domaine dapplication 1.2 Rfrences normatives 1 .l .l La prsente Norme internationale prescrit lutilisation des techniques fluxmtriques (voir 2.2.2) pour

38、 mesurer le transfert de chaleur en rgime sta- tionnaire travers des prouvettes en formes de panneaux plans et en dduire par calcul les pro- prits de transmission thermique de ces prou- vettes. II sagit dune mthode secondaire ou relative, puisquon mesure le quotient de la rsistance ther- mique dune

39、(des) prouvette(s), par celle dune (des) prouvette(s) talon(s). Les essais effectus conformment cette mthode dessai normalise, doivent ltre avec des prou- vettes dont la rsistance thermique est suprieure 0,l m*-K/W, condition de ne pas dpasser les li- mites dpaisseur donnes en 1.7.2. Les normes suiv

40、antes contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui en est faite, constituent des dispositions valables pour la pr- sente Norme internationale. Au moment de la pu- blication, les ditions indiques taient en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties prenantes des accords

41、fonds sur la prsente Norme internationale sont invites rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes des normes indiques ci-aprs. Les membres de la CEI et de IISO possdent le registre des Normes internationales en vigueur un moment donn. ISO 7345: 1987, Isolation thermique - Grand

42、eurs physiques et dfinitions. 1.1.2 Si les prouvettes satisfont aux exigences de 1.8.1, les proprits obtenues doivent tre consid- res comme conductance thermique et rsistance thermique ou facteur de transfert de lprouvette. 1.1.3 Si les prouvettes satisfont aux exigences de 1.8.2, la proprit obtenue

43、 doit tre considre comme tant la conductivit thermique moyenne pour lprouvette soumise essai. 1.1.4 Si les prouvettes satisfont aux exigences de 1.8.3, on pourra considrer la proprit obtenue comme la conductivit thermique ou la transmissivit du matriau soumis lessai. ISO 8302: 199 1, Isolation therm

44、ique - Dtermination de la rsistance thermique et des proprits connexes en rgime stationnaire - Mthode de a plaque chaude qarde. L ISO 9229: -l), Isolation thermique - Matriaux, pro- duits et systmes isolants thermiques - Vocabulaire. ISO 9251: 1987, Isolation thermique - Conditions de transfert ther

45、mique et proprits des matriaux - Vocabulaire. ISO 9288:1989, Isolation thermique - Transfert de chaleur par rayonnement - Grandeurs physiques et dfinitions. 1) publier. ISO 8301:1991 (F) ISO 9346:1987, Isolation thermique - Transfert de masse - Grandeurs physiques et dfinitions. 1.3 Dfinitions Pour

46、les besoins de la prsente Norme internatio- nale, les dfinitions suivantes sappliquent. Les grandeurs suivantes sont dfinies dans IISO 7345 ou dans IISO 9251. Grandeur Symbole Unit Flux thermique W Densit du flux thermique 4 W/m2 Rsistance thermique) R m2 -K/W Conductance thermique A W/(nG .K) Condu

47、ctivit thermique*) R W/(m-K) Rsistivit thermique Y m-K/W Porosit t Porosit locale t P 1) Dans certains cas, il peut Gtre ncessaire de prendre en considration la diffrence de temprature divise par le flux thermique; aucun symbole particu- lier nest attribu cette grandeur. 2) Dans le cas le plus gnral, ? et grad 7nont pas la mme orientation (7 nest pas dfini par une seule constante, mais par une matrice de constantes); en outre, la conductivit thermique varie avec la po- sition, la temprature et le temps lintrieur du corps. L