Калориметр

 

Изобретение относится к теплометрии, к проточным калориметрам и может быть использовано для измерения вусокоинтенсивньгх тепловых потоков. Цель изобретения - повышение точности измерения тепловых потоков и надежности работы калориметра. Измеряемый поток энергии воспринимается приемным элементом 3 корпуса 2 и от него передается теплоносителю, протекающему в рабочем объеме 5. Теплоизолирующий экран 11 препятствует перетоку тепла от приемного элемента 3 и боковой стенки 4 рабочего объема 5 в теплоизолирующий кожух 1. Для предотвращения теплообмена между решетками 7 и 8 они разделены стенкой полого цилиндра 6, выполненного из низкотеплопроводного материала. Регистрируется перепад температуры теплоносителя между входом и выходом рабочего объема 5 с да;тчиком 9 температуры и вторичной аппаратурой 10. Расчет плотности теплового потока производят по приведенной формуле. 1 ил. В а

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

09) (11) (5g 4 С 01 К 17/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3902156/10 (22) 05 ° 04.85 (46) 07.01.87. Бюл. Ф 1 (71) Институт технической теплофиэики АН УССР (72) M.Â.Ñòðàäîìñêèé, Е.А.Максимов и В.С.Маляров (53) 536.627 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 932294, кл. G 01 К 17/06, 1980.

Патент США 1Ф 3593578, кл. G 01 К 17/00. 1971. (54) КАЛОРИМЕТР (57) Изобретение относится к теплометрии, к проточным калориметрам и может быть использовано для измерения вусокоинтенсивных тепловых потоков.

Цель изобретения — повышение точности измерения тепловых потоков и надежности работы калориметра. Измеряемый поток энергии воспринимается приемным элементом 3 корпуса 2 и от него передается теплоносителю, протекающему в рабочем объеме 5. Теплоизолирующий экран 11 препятствует перетоку тепла от приемного элемента 3 и боковой стенки 4 рабочего объема 5 в тепло изолирующий кожух 1. Для предотвращения теплообмена между решетками 7 и

8 они разделены стенкой полого цилиндра 6, выполненного иэ ниэкотеплопроводного материала. Регистрируется перепад температуры теплоносителя между входом и выходом рабочего объема 5 с датчиком 9 температуры и вторичной @ аппаратурой 10. Расчет плотности теплового потока производят по приведенной формуле. 1 ил.

1 1281928 2

Измеряемый поток энергии воспринимается приемным элементом 3 корпуса

2 и от него передается теплоносителю, протекающему в рабочем объеме 5. При этом теплоизолирующий экран 11 препятствует перетоку тепла от приемного элемента 3 и боковой стенки 4 рабочего объема 5 в теплоизолирующий кожух

1. Для исключения влияния внешних условий на работу калориметра через внутреннюю полость теплоизолирующего кожуха 1 прокачивается термостабилизированный хладагент. Температура теплоносителя на входе и выходе рабочего объема 5 усредняется по сечению канала с помощью высокотеплопроводных пластинчатых решеток 7 и 8.

Для предотвращения теплообмена между решетками 7 и 8 они разделены между собой стенкой полого цилиндра б, выполненного из низкотеплопроводного материала. В процессе измерений регистрируется перепад температур теплоносителя между. входом и выходом рабочего объема 5 с помощью датчиков 9 температуры н вторичной аппаратуры

10. Расчет плотности теплового пото ка, воспринимаемого калориметром, I проводится по формуле

< < (язвам«<. )

g LпйсР Рсat >,Д

Изобретение относится к теплометрии, а именно к проточным калориметрам, и может быть использовано для измерения высокоинтенсивных тепловых потоков. 5

Целью изобретения является повышение точности измерения тепловых потоков и надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в калориметре, сбдержащем снаб- 10 женный полым цилиндром и приемным элементом охлаждаемый корпус с включенными дифференциально термодатчиками, теплоизолирующий кожух, заподлицо с обращенным к приемному элементу торцом полого цилиндра установлены высокотеплопроводные пластинчатые решетки, на которых размещены термодатчики, решетки разделены между собой низкотеплопроводной стенкой полого цилиндра и расположены от приемного элемента на расстоянии где q — минимальное значение плотности теплового потока, воспринимаемого приемным элементом;

F — площадь тепловоспринимающей 3О пР поверхности приемного элемента;

n — число отверстий в решетке, установленной на выходе из рабочего объема калориметра; 3

d — диаметр отверстий в решетке, установленной на выходе из рабочего объема калориметра; — плотность. теплоносителя; с — удельная теплоемкость тепло- 4р носителя;

at — допустимое значение перепада атемператур теплоносителя между ккодом и выходом рабочего объема калориметра. 4

g — ускорение свободного падения.

На чертеже показан калориметр, Калориметр содержит теплоизолирующий кожух 1, охлаждаемый корпус 2, состоящий из приемного элемента 3 и ур боковой стенки 4, рабочий объем 5, полый цилиндр 6, пластинчатые решетки

7 и 8, на которых установлены дифференциально включенные датчики 9 температуры, вторичную аппаратуру 10, теплоизолирующий экран 11. Стрелками показано направление теплового потока.

Калориметр работает следующим образом.

Сл с (1)

Ч= пр где G — - массовый расход теплоносителя.

Применение решеток позволяет перенести измерение перепада температур теплоносителя с входа и выхода корпуса на вход и выход его объема, расположенного над плоскостью, в которой находится обращенный к приемному элементу торец полого цилиндра, и выбрать расстояние между решетками и приемным элементом, обеспечивающее заполнение всего рабочего объема теплоносителя, что исключает погрешность измерений, связанную с утечками тепла через часть боковой поверхности корпуса.

Кроме того, выбор расстояния между решетками и приемным элементом обусловлен необходимостью исключения местного перегрева приемного элемента, приводящего к выходу его из строя, при этом исключается наличие воздушных пробок возле поверхности приемного элемента и, следовательно, ухудшение условий теплообмена. Формулу для определения указанного расстояния получают в результате испытаний предлагаемого устройства на специальной

28 ными от приемного элемента на расстоянин Я.Рй»= hP---12/ F 2 пИ Pcata,Ä

Составитель В.Шипова

Техред,Н.Глущенко Корректор 0.0бручар

Редактор Н.Марголина

Закай 7255/38 Тираж 77б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1281 9 экспериментальной установке ° При этом перед проведением опытов по формуле (1) определяется минимальное значение расхода теплоносителя, обеспечивающее теплосъем от приемного элемента без его перегрева в случае минимального значения плотности измеряемого теплового потока, H оценивается допустимое значение перепада температур теплоносителя между входом и выходом рабочего 1О объема, обусловленное погрешностью измерения используемых термодатчиков и вторичной аппаратурой. формула изобретения 15

Калориметр, содержащий приемный элемент, расположенный на охлаждаемом корпусе, окруженном теплоизолирующим кожухом, низкотеплопроводный д» полый цилиндр и включенные дифференциально термодатчики, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен двумя высокотеплопроводными пластин- 25 чатыми решетками, установленными заподлицо с обращенным к приемному элементу торцом низкотеплопроводного полого цилиндра, отделенными друг от друга стенкой цилиндра и расположен- 30 где q — оптимальное значение плотноиии сти теплового потока, воспринимаемого приемным элементом;

F„, — площадь тепловоспринимающей поверхности приемного элемента;

n — число отверстий в решетке, установленной на выходе из рабочего объема калориметра;

d — диаметр отверстий в решетке, установленной на выходе.из рабочего объема калориметра; — плотность теплоносителя; с — удельная теплоемкость теплоносителя;

at>„ — допустимые значения перепада температуры теплоносителя между входом и выходом рабочего объема калориметра;

-"ускорение свободного паде-. ния, причем термодатчики размещены на ре шетках.