Способ контроля эффективности охлаждения полых деталей в условиях естественной конвекции

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЭФФЕКТИВКОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ В УСЛОВИЯХ ЕСТЕСТВЕННОЙ КОНВЕКЦИИ путем сопоставления величин, характеризующих их тепловое состояние, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости, в полости эталоЙной и контролируемых деталей одинакового типоразмера одновременно заливают расплавленный металл, последовательно фиксируют моменты заливки и полного затвердевания металла, и после полной кристаллизации сравнивают интервалы времени затвердевания эталонной и контролируемых деталей. СЛ 1-- -г

ССНОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (II) 3(5)) Q 01 N 25/20

1 1

)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3484867/25-18 (22) 12.08.82 (46) 23.02.84. Бюл. М 7 (72) А.Н.Бойко, А.A.Õàpèí, В.С.Ковбасюк.и Д.Ф.Чилеев (71) Московский авиационный технологический институт им. К.Э.Циолковского (531 536.24 (088.8) (561 1.Авторское свидетельство СССР

9 580008, кл. () 01 К 17/20, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2992651/25, 17.10.80. (54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ В

УСЛОВИЯХ ЕСТЕСТВЕННОЙ КОНВЕКЦИИ путем сопоставления величин, характеризуюших их тепловое состояние, отличаюшийсятем,что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости, в полости этало))ной и контролируемых деталей одинакового типоразмера одновременно заливают расплавленный металл, последов ат ель но фи к сируют моме нты заливки и полного эатвердевания металла, и после полной кристаллизации сравнивают интервалы вреиени эатвердевания эталонной и контроли- . руемых деталей.

1 075129 где

Составитель В.Филатова

Редактор Н.Лазаренко Техред А.Бабинец Корректор А.Тяско

Заказ 489/36

Тираж 823 П од пи с ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Е-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.,Проектная,4

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в теплофизических исследовайиях, связа нных с . определением и контролем характеристик теплового состояния полых деталей в 5 условиях естественной конвекции.

Из в ес т ен сп ос об (1) опр едел ени я коэффициента теплопередачи через стенку конвективно охлаждаемой. детали, при котором деталь помещают в расплавленный высокотеплопроводный металл и при температуре кристаллизации последнего продувают ее охлаждающей средой, фиксируя время продувки. )5

Недостатками известного способа являются высокая трудоемкость определения коэффициента теплоотдачи и низкая точность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является сцо соб f2) определения коэффициента теплоотдачи полых деталей в условиях естественной конвекции, заключающийся в сопоставлении величин,, 25 характеризующих их тепловое состояние. Известный способ заключается в определении плотности теплового потока, температуры .стенки детали и температуры окружающей среды,при этом определяется объем внутренней полости детали, которая затем заливается расплавленным металлом и прогревается до наступления теплового равновесия при температуре его кристаллизации. Затем последовательно фиксируются моменты начала кристаллизации и полного затвердевания металла, искомый коэффициент теплоотдачи вычисляется по формуСче

h Ч 4Q

М=„. 7

"(Tn 76) скрытая теплота кристаллизации, М - объем полости детали, плотность металла, Т вЂ” время затвердевания, Т температура наружной поверхности детали; температура окружающей среды, площадь наружной поверхности детали.

Недостатками известного способа являются трудоемкость определения коэффициента теплоотдачи, что обусловлено необходимостью нахожд е ния величин, непосредственно характеризующих тепловое состояние полых деталей, а также погрешность, которая может быть связана с изменением внешних условий теплообмена, особенно, если партия контролируемых деталей достигает значительных размеров.

Целью изобретения является повышение точности и снижение трудоемкости контроля эффективности охлаждения полых деталей в условиях естественной конвекции.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу контроля эффективности охлаждения полых деталей в условиях естественной конвекции гутем сопоставления величин, характеризующих их тепловое состояние, в полости эталонной и контролируемых деталей одинак ов or о типоразмера одновременно заливают расплавленный, металл, последовательно фиксируют моменты заливки и полного затвердевания металла, и после полной кристаллизации сравнивают интервалы времени затвердевания эталонной и контролируемых деталей.

На чертеже представлена конструктивная схема труб для осуществления способа.

На чертеже обозначены полые детали 1, расплавленный металл 2, термопары 3, прибор 4 для регистрации показаний термопар.

Опытная проверка способа проводилась на прямых гладких трубах из нержавеющей стали 1X18Н9Т.

Одна из испытуемых моделей отличалась от эталонной наличием на внутренней поверхности слоя кокильной краски толщиной 0,1 10 м и коэффициентом теплопроводности 1,15 BT/ì град.

Время затвердевания металла (Цинка марки ЦВЧ) в полости этой детали в 1,28 раза превысило время затвердевания металла в эталснной, что соответствует физическим представлениям о результатах опыта.

Использование предлагаемого изо-, бретения, в сравнении с известными способами, обеспечит менее трудоемкий и более точный контроль =-ффективности охлаждения полых деталей в условиях естественной конвекции как качес."твенный, так и коли:.ественный.