Установка для исследования теплообмена при колебаниях давления газа

 

УСТАНОВКА ДОЯ ИССЛЕДОВА1ШЯ ТЕЛЛООБМЕНА ПРИ КОЛЕБАНИЯХ ДАВЛЕ1ШЯ ГАЗА, содержащая экспериментальную камеру с дросселем на выходе, подключенный к последней трубопровод подачи газа, нагреватель газа и регулятор подачи последнего, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат на проведение эксперимента, установка снабжена баллоном с криогенным компонентом, подсоединенным к трубопроводу подачи газа перед регулятором последнего, другой торец экспериментальной камеры заглушен, трубопровод подачи газа присоединен к боковой поверхности камеры со стороны заглушенного торца , а нагреватель газа расположен непосредственно на экспериментальной камере. Vi с

(51) F 28 F 33/30

ГОсзЩАРсъееннЦЙ ибмитет ССОР »»»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

II A91CNCND49 С ФИТВВ СГ@ (21) 3415586/24-06 (22) 02.94.82 (4е) .t5.02.85. Бюл. В 6 .(72) А.И.Хартов (53). 621.182.2(088.8) (56) 1. Галицейский Б.М. Тепловые и гидродииамические процессы в колеблющихся потоках. М., "Машиностроение", 1977, с. 223. (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕ .ЛООВМЕИА ПРИ КОЛЕБАНИЯХ ДАВЛЕНИЯ

ГАЗА, содержащая экспериментальную камеру с дросселем на выходе, подключенный к последней трубопровод подачи газа, нагреватель газа и регулятор подачи последнего, о т л ич а в щ а я с я тем, что, с целью уменьшения энергозатрат на проведение эксперимента, установка снабжена баллоном с криогенным компонентом, подсоединенным к трубопроводу подачи газа перед регулятором последнего, другой торец экспериментальной камеры заглушен, трубопровод подачи гаэа присоединен к боковой поверхности камеры со стороны заглушенного торца, а нагреватель газа расположен ,непосредственно на экспериментальной камере.

1139963

Составитель Ю.Булкин

Редактор M.Äûëûí ТехредМ.Надь Корректор В.Бутяга

Заказ 249/30 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПЛП "Патент", r.Óæãîðîä, ул,Проектная, 4

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для исследования теплообмена rasa, Известна установка для исследования теплообмена при колебаниях давления газа, содержащая экспериментальную камеру с дросселем на выходе, подключенный к последней трубопровод подачи газа, нагреватель газа и регу- 10 лятор подачи последнего 1 13.

Недостаток известного способа— большое количество энергии, которое необходимо для привода пульсатора.

Цель изобретения — уменьшение 15 энергозатрат на проведение исследования.

Поставленная цель достигается тем, что установка для исследования теплоОбмена при колебаниях давления 20 газа, содержащая эеспериментальную камеру с дросселем на выходе, подключенный к последней трубопровод подачи газа, нагреватель газа и регулятор подачи последнего, снабжена 25 баллоном с криогенным компонентом, подсоединенным к трубопроводу подачи газа перед регулятором последнего, другой торец экспериментальной камеры заглушен, трубопровод подачи ra- gp за подсоединен к боковой поверхности камеры со стороны заглушенного торца, а нагреватель газа расположен непосредственно на экспериментальной камере.

На чертеже представлена схема экспериментальной установки для исследования теплообмена газа.

Установка содержит трубопровод подачи газа 1, трубопровод 2 подачи 40 криогенного компонента, смеситель 3, блок регулирования подачи газа 4, нагреватель 5, установленный снаружи экспериментальной камеры 6 с блоком управления 7, датчик пульсаций 8, соединенный через усилитель-преобразователь 9 с блоком управления. 7, датчики температуры 10. На выходе иэ экспериментальной камеры установлена дроссельная заслонка 11. Верхний конец нагреваемого участка трубопровода снабжен заглушкой 12. На выходе в экспериментальную камеру установлен датчик расхода !3.

Установка работает следующим обраэом.

В трубопровод 1 подводится воздух, в который по трубопроводу 2 подается жидкий азот. Компоненты смешиваются в смесителе 3, где за счет испарения азота устанавливается необходимая для эксперимента температура. Посредством блока управления 7 увеличивают степень разогрева газа в трубопроводе 1. Газ нагревается до тех пор, пока его скорость на выходе из трубопровода не будет равна скорости звука. Дальнейшее незначительное увеличение теплоподвода к газу приводит к зарождению акустической волны, которая распространяется по трубопроводу навстречу потоку.

Волна регистрируется датчиком пульсаций 8, по сигналу которого посредством блока управления 7 прекращается дальнейший разогрев газа. Акустическая волна проходит по экспериментальной камере 6, отражается от заглушки 12 и идет в обратном направлении, доходит до заслонки 11, где вновь наступает тепловой кризис, и цикл повторяется.

Таким образом организуется автоколебательная система с акустической обратной связью и с запаздыванием.

Необходимость в пульсаторе в этом случае, пропадает, потери акустической энергии при колебаниях компенсируются подводом тепла от нагревателя, а охлаждение газа на входе в экспериментальную камеру за счет подвода испаряемого криогенного компонента позволяет вызвать явление теплового кризиса при меньшем нагреве.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет уменьшить расход электроэнергии на проведение эксперимента.