Practical pyrometry; the theory, calibration, and use of instruments for the measurement of high temperatures,

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Ignition of single coal particle in a hot furnace under normal- and micro-gravity condition

An experimental study on ignition and combustion of single particles was conducted at normal gravity (1-g) and microgravity (l-g) for three high volatile coals with initial diameter of 1.5 and 2.0 mm, respectively. The non-intrusive twin-color pyrometry method was used to retrieve the surface temperature of the coal particle through processing the images taken by a color CCD camera. At the same time, a mathematical model considering thermal conduction inside the coal particle was developed to simulate the ignition process. Both experiments and modeling found that ignition occurred homogeneously at the beginning and then heterogeneously for the testing coal particles burning at l-g. Experimental results confirmed that ignition temperature decreased with increasing volatile content and increasing particle size. However, contradicted to previous studies, this study found that for a given coal with certain particle size, ignition temperature was about 50–80 K lower at l-g than that at 1-g. The model predictions agreed well with the l-g experimental data on ignition temperature. The criterion that the temperature gradient in the space away from the particle surface equaled to zero was validated to determine the commence of homogeneous ignition. Thermal conduction inside the particle could have a noticeable effect for determining the ignition temperature. With the consideration of thermal conduction, the critical size for the phase transient from homogeneous to heterogeneous is about 700 lm at ambient temperature 1500 K and oxygen concentration 0.23. 2009 The Combustion Institute. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

Laser heating of polymers

Zur Untersuchung von Effekten beim Laserheizen von Polymeren wurde ein Temperaturmessaufbau entwickelt. Das Messprinzip basiert auf der Auswertung der thermischen Emission. Der Messaufbau besteht aus einer hochauflösenden Kamera, ausgestattet mit Bildverstärker, sowie Interferenzfiltern um eine spektrale Auflösung zu gewährleisten und einem gepulster NIR-Heizlaser. Die Pulsdauer des Lasers liegt in der Größenordnung von 10 µs, der Strahldurchmesser durch entsprechende Fokussierung in der Größenordnung von 10 µm. Mittels Fit des Planck‘schen Strahlungsgesetzes an die aufgenommene thermische Emission konnten 2D Temperaturgraphen erhalten werden. Eine Ortsauflösung von 1 µm und eine Zeitauflösung von 1 µs konnten realisiert werden. In Kombination mit Finite-Elemente-Simulationen wurde mit diesem Aufbau die Laserablation verschiedener Polymere untersucht. Dabei hat sich gezeigt, dass bei Polymeren mit einem Glasübergang im Temperaturbereich zwischen Raum- und Zerfallstemperatur, photomechanische Ablation stattfand. Die Ablationsschwelle lag für diese Polymere mehrere 10 K über dem Glasübergang, weit unter der Zerfallstemperatur aus thermogravimetrischen Experimenten mit typischen Heizraten von 10 K/min. Bei hohen Laserenergien und damit verbundenen hohen Temperaturen konnte dagegen thermischer Zerfall beobachtet werden. Ein Übergang des Mechanismus von photomechanischer Ablation zu Ablation durch thermischen Zerfall ergab sich bei Temperaturen deutlich über der Zerfallstemperatur des Polymers aus der Thermogravimetrie. Dies wurde bedingt durch die kurzen Reaktionszeiten des Laserexperiments in der Größenordnung der Pulsdauer und steht im Einklang mit dem Gesetz von Arrhenius. Polymere ohne Glasübergang im Heizbereich zeigten dagegen keine photomechanische Ablation, sondern ausschließlich thermischen Zerfall. Die Ablationsschwelle lag auch hier bei höheren Temperaturen, entsprechend dem Gesetz von Arrhenius. Hohe Temperaturen, mehrere 100 K über der Zerfallstemperatur, ergaben sich darüber hinaus bei hohen Laserenergien. Ein drastisches Überhitzen des Polymers, wie in der Literatur beschrieben, konnte nicht beobachtet werden. Experimentelle Befunde deuten vielmehr darauf hin, dass es sich bei dem heißen Material um thermische Zerfallsprodukte, Polymerfragmente, Monomer und Zerfallsprodukte des Monomers handelte bzw. das Temperaturprofil der Zerfallsreaktion selbst visualisiert wurde.

Temperature measurements with Rayotubes; a monograph on the theory, design, and use of Rayotubes.

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The measurement of high temperatures,

"Mr. Burgess has rewritten anew the whole book, so that it is no longer a translation, but an original work."

Thermometer and pyrometer /

Includes bibliographical references.

A probe for the measurement of high surface temperatures. [Technical report AFFDL-TR-65-121.

"This report was prepared by Cornell Aeronautical Laboratory, Inc., Buffalo, New York under USAF Contract no. AF-33(615)-1485."

High temperature heat transfer gages; high temperature thin-film resistance thermometers for heat transfer measurements.

"Conference paper. I. E. E. E. Paper no. CP 63-381."