Способ определения интенсивности теплообмена при пузырьковом кипении жидкости и устройство для его осуществления (его варианты)

 

1. Способ определения интенсивности теплообмена при пузырьковом кипении жидкости в капиллярно-пористой структуре, размещенной на поверхности нагрева, путем измерения плотности теплового потока на поверхности нагрева и ее температуры , отличающийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени определения интенсивности теплообмена в начале кипения, дополнительно измеряют деформацию или смещение по крайней мере одного элемента капиллярнопористой структуры и в момент скачкообразного возрастания этих величин судят об интенсивности теплообмена в начале кипения. 2, Устройство для определения интенсивности теплообмена при пузырьковом кипен 1и жидкости, содержащее капиллярно-пористую .структуру, размещенную на поверхности нагрева, и систему измерения плотности теплового потока и температуры на указанной поверхности, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени определения интенсивности теплообмена в начале кипения, оно дополнительно содержит расположенный над капиллярно-пористой структурой консольно закрепленный упругий стержень и второй стержень, соединенный одним концом с первым стержнем, а вторым концом - с одним из элементов капиллярно-пористой структуры, а также противовес, установленный на первом стержне с возможностью перемещения, измерительный прибор и датчик деформации, закрепленный на этом стержне и подключенный к измерительному прибору. 3.Устройство по п.2, отличающееся тем, что, второй стержень выполнен полым, 4.Устройство для определения интенсивности теплообмена при пузырьковом кипении жидкости, содержащее капиллярно-пористую структуру , размещенную на поверхности нагрева , и систему измерения плотности теплового потока и температуры на указанной поверхности, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности и сокращения времени определения и нтенсивности в начале кипения при выполнении капиллярно-пористой структуры в виде свободно насыпанных частиц, устройство дополнительно содержит измерительный прибор и подключенный г b

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (1) 4 Е 28 D 15/02, 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3738530/24-06 (22) 21.04.84 (46) 23.01.86. Бюл. ¹ 3 (71) Вологодский политехнический институт и Ленинградский институт точной механики и оптики (72) А.Н.Шичков, В.А.Петринчик, Ю.M.×óìàíîâ и С.Б.Ябко (53) 621.565.94 (088.8) (56) Процессы переноса энергии и вещества при низких температурах в вакууме. Под ред.А.Г,Шашкова.

Минск: изд-во ИТМО АН БССР, 1973, с.50-53. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ ПУЗЫРЬКОВОМ

КИПЕНИИ ЖИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДПЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (его варианты) (57) 1, Способ определения интенсивности теплообмена при пузырьковом кипении жидкости в капиллярно-пористой структуре, размещенной на поверхности нагрева, путем измерения плотности теплового потока на поверхности нагрева и ее температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени определения интенсивности теплообмена в начале кипения, дополнительно измеряют деформацию или смещение по крайней мере одного элемента капиллярнопористой структуры и в момент скачкообразного возрастания этих величин судят об интенсивности теплообмена в начале кипения.

2. Устройство для определения интенсивности теплообмена при пузырьковом кипении жидкости, содержащее капиллярно-пористую структуру . размещенную на поверхности нагрева, и систему измерения плотности теплового потока и температуры на указанной поверхности, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени определения интенсивности теплообмена в начале кипения, оно дополнительно содержит расположенный над капиллярно-пористой структурой консольно закрепленный упругий стержень и второй стержень, соединенный одним концом с первым стержнем, а вторым концом— с одним из элементов капиллярно-порис-

В той структуры, а также противовес, установленный на первом стержне с возможностью перемещения, измерительный прибор и датчик деформации, закрепленный на этом стержне и подключенный к измерительному прибору.

3. Устройство по п.2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, второй стержень выполнен полым.

4 ° Устройство для определения интенсивности теплообмена при пузырьковом кипении жидкости, содержащее капиллярно-пористую структуру, размещенную на поверхности нагрева, и систему измерения плотности теплового потока и температуры на указанной поверхности, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени определения интенсивности в начале кипения при выполнении капиллярно-пористой структуры в виде свободно насыпанных частиц, устройство дополнительно содержит измерительный прибор и подключенный

1206601

20

45 к нему, датчик деформации, при этом по крайней мере одна из частиц капиллярно-пористой структуры выполнена полой и датчик деформации закреплен на еевнутренней стенке.

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к способам и устройствам для исследования кипения жидкостей в капиллярно-пористых структурах.

Цель:изобретения — повышение точности и сокращение времени определения интенсивности теплообмена в начале кипения, а также достижение этих показателей, при выполнении капиллярно-пористой структуры в виде свободно насыпанных частиц.

На фиг.1 схематически изображено устройство для определения интенсивности теплообмена при пузырьковом кипении жидкости и фиксированием начала кипения по смещению элемента капиллярно-пористой структуры, первый вариант; на фиг.2— то же, по деформации одной из частиц капиллярно-пористой структуры, второй вариант; на фиг. 3 — полая частица капиллярно-пористой структуры с размещенным внутри нее датчиком деформации в виде упругой нити.

Устройство по первому варианту (фиг.1) содержит поверхность 1 нагрева с размещенными на ней капиллярно-пористой структурой 2 и датчиком 3 для измерения температуры и теппового потока, подключенным к регистрирующему прибору 4. Над капиллярно-пористой структурой 2 расположен консольно закрепленный упругий стержень 5 и к нему одним концом прикреплен второй стержень б, соединенный вторым концом с элементом 7 капиллярно-пористой структуры 2. На упругом стержне 5 установлены датчик 8 деформации например, тензорезистор), подключенный к измерительному прибору 9, и противовес 10, имеющий возмож- ность перемещаться вдоль стерж5. Устройство по п.4, о т л ич а ю щ е е с я. тем, что датчик деформации выполнен в виде упругой нити из пьезоэлектрического материала. ня 5. Над поверхностью 1 нагрева размещен слой жидкости 11.

Устройство по второму варианту (фиг .2 ) содержит поверхность 1 нагрева с капиллярно-пористой структурой 2 в виде свободно, насыпанных частиц и датчиком 3 для измерения температуры и теплового потока, подключенным к прибору 4. Частица 12 капиллярно-пористой структуры 2 выполнена полой (фиг.33 и внутри нее прикреплен к ее стенкам датчик деформации в виде упругой нити 13 из пьезоэлектрического материала, подключенный к измерительному прибору 14. Частицы капиллярно-пористой структуры 2 могут иметь размер порядка нескольких миллиметров, а толщина слоя этой структуры может достигать, например, 20 мм.

Способ осуществляют при помощи устройства по первому варианту следующим образом.

К поверхности 1 нагрева подводят тепловой поток и постепенно увеличивают его, измеряя с помощью датчика 3. В начале кипения, при появлении в окрестностях элемента капиллярно-пористой структуры парового пузыря, этот элемент смещается, что вызывает резкий изгиб упругого стержня 5, фиксируемый прибором 9 как скачкообразное возрастание измеряемого этим прибором смещения элемента. По величине температуры поверхности 1 нагрева и плотности теплового потока в момент скачкообразного возрастания указанного смещения судят об интенсивности тепло обмена на поверхности 1 нагрева, содержащей покрытие в виде слоя капиллярно-пористой структуры 2. При помощи устройства по второму варианту (фиг.2, фиг,.3) способ осуществляют аналогично, с той лишь разницей, что начало кипения фиксируют по рез кой деформации полой частицы 12 вызываемой ростом парового пузыря и измеряемой прибором 14.

Фиксирование факта возникновения паровой фазы в жидкости, заполняющей капиллярно-.пористую структуру, путем измерения смещения или деформации частиц этой структуры, для некоторых

1206601 видов капиллярно-пористых структур (например, в виде свободно насыпан ных относительно крупных частиц ) технически проще известных методов определения наличия паровой или жидкой фазы в капиллярно-пористой структуре путем измерения ее электрических параметров (например, омического сопротивления или электрической ем10 кости ).

Фи2. 1

120660!

Составитель А. Лобанов

Редактор О.Бугир Техред О.Ващишина

Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 8694/41 . Тираж 590

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4