Способ определения энтальпии торможения высокотемпературных газовых потоков
Изобретение относится к диагностике диссоциированных газовых потоков, а именно к способам определения измерения энтальпии торможения высокотемпературных газовых потоков. Целью изобретения является упрощение способа и повышение точности определения энтальпии торможении при взаимодействии газового потока с твердым телом. Тело изготавливают в форме исследуемого образца материала с высокой вязкостью расплава. Взвешивают его до и после нагрева. Удаляют пленку расплава с боковой поверхности и опять взвешивают. Определяют коэффициент газификации Г материала образца. Энтальпию торможения рассчитывают по формуле J<SB POS="POST">е</SB>=J<SB POS="POST">емакс</SB>-ΔQ<SB POS="POST">W</SB>√Г<SB POS="POST">макс</SB>-Г. здесь Г<SB POS="POST">макс</SB> - максимальное значение коэффициента газификации J<SB POS="POST">е</SB> <SB POS="POST">макс</SB> - значение энтальпии торможения, соответствующее Г<SB POS="POST">макс</SB> ΔQ<SB POS="POST">W</SB> - тепловой эффект фазовых и физико-химических превращений на поверхности Г=G<SB POS="POST">н</SB>-G<SB POS="POST">п</SB>/G<SB POS="POST">н</SB>-G<SB POS="POST">п</SB>. 2ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
1
А 1
ОПИСАНИЕ HSOE)PETEHHR
К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4433837 31-25 (22) 26.04.88 !
46) 30.05.90. Бк)л. № 20 (71) И НСтнтут ПрпбЛЕЛ("- атЕрИЗЛО Эсде):". Sf
АН УССГ (72) Г. А, Фролов, В. В. Г1асичнь й, В. Я. Бережецк.я, Ф. И. Захаров, В. Н. Осмоловский и С )О. 1 и и о;-.. ки !
53) 636.6(088.:" (56) Авторское свидетельство СССР № 235356, кл. О 01 К 10/02, 1967
Полежаев 1О. В., )Оревич Ф Б. Теп!)о(13ч зашита. М.: Энергия, !976, с, 31!) -:)17 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛГ;НИЯ Э11ТА, ) Б
Г1 ИИ ТОРМОЖЕНИЯ ВЫСО КОТ ЕМ, ЕРЛТУРНЫХ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ (57) Изобретение отно(итсH !i ..fifa! Hc Tf Изобретение относится к диагности .е высокотемператуpdblx газовых потоков. Цель изобретя)!ия — упрогцени(сносc)<);! и повышение точности определения энтал ° ПИИ тОРМ жЕННЯ ВЫСОКОтЕМ(l, ÐàòÓÐÍÛÕ 1л СОвых потоков при взаимод=й твин с T!!", дым телом. Г1редлагаемый способ основывается на экспери ментальной за виси мости коэффип иента газификаци ма:ериалов на основе к 3! цевс. о стекла от энтальпии торможения газового поток3 !! функционал -.Но:вя,d i ее абсолютным значепием 1-.=! .;. — М >;, ;?с -„<Г. ; — Г /1,.1 я материалов на ос)1() вс кварцевогг! стекла Г> ;=-0,87; ==- 15000 к!3 /кг; 1(„ ) = 12120 к,,. кг С целью эксп«риментальног() определ;.ния к)эффициента газифнкации Г Hc "ледовались обр:- )цы кварцевого стекла ч (стой и легированной окисью хрома кварцевой керамики в дознуков. ) и струе элс ктродуго! и!)5 б 01 . л 2 . !0 6 0 . !7 00 ГЗЛЬ И! - !РМ(+: -П{Я S!i; Оке.1 М(,Е, Зт) 1,)Ы :":-! зовы х 1) T !h()l:. Is1 ° к изобрет- н!I H )fsëHET".!p(! ..Н1, ц пособа; ")вышен)е точнг!ст! оиру. д .".ния 31 ".:)ëьпч торможени1: при sз31!модейс.вии гa: !f п()т()ка с - всрдь Y ГГ )!)м Те.—, изг.г) 3s(III!a) от в фо;!л){. исс; д.:"и. о образца л(ате.)иал;1 пы, hi и ня)к; .. 1)асплава 3. н(. I, .:!:(ю((-cf ..!(1 си,l . !!,,"(к,! Удалян: fifr:è л 1):((н.л31:1«(боко 1>31(:I . l"ерx!IосTH f! .."!1ь н)в шивают Оп ,)!. (е-.!як-.) h() ô(f)f пиеli1 13.1 f)lfi 31! Ii Г мате, я- ...: обрз, )н-,);1,пик 1:!рможения рас< {(,, Ма КС ИМ 3 1II>ff
<П ?> !! Н !i(! i,h () ф!{ Ц! 1. 11 Г газифика. ии. ,,:.; !(sH(и I )33. )и(1 тор.".ож:ния, (10! НЕ Г Si К)" 1((1:, 1(С> .ЕПЛ(ВОИ Эфф { Ii т,; () f -,! н;Г!! . !1 " (- х и м и i нс h и i I I Г) > E Р; !:,l 1!й 1 3,1 .iscl,1« . Г- - С1 (!, ( ? 11 вхзв к )вой с-: ))(. иго-;H{ 31ора рабо;!к):l! го ча топл !! в(к 3()(:! I! к!I i тi>, > ° .",. При I! 3 г 1< f)е и 3 :н кd ! ) силан;-.;1.;;,.i s <;() p! Ir)ff(l !) 1(епх но(ти, ! ° 3 !,; „Р;,
13 !))11. . » ока „)н:!(ен<;)ин ии". обРа: ЦОН,1;! . Г . hi! ; ЕВ()Г(СT(K;Il !«111,)тл)1)fl>IC -! (, :, он РЗМИ1 ) i,, 1! 1i) ! si:! i. ° i, ri,!,1, (i)i В< 3 ел,! (i .", !>, !,, 3: 3 (б 3 ll 1{1,3! 3 13 1 1> Н!Н . Н 1! Ii х :- .(1 ;.1 н I 1 (! i ih . .. (Нiil 3, . !! 1;(.!,; н: ° !".. ж с i » „!)Н1)<, е. " 1 .. i !! 1 i .., > -! i :I .,!, . К )Т!)(1Ь(й !!.!(с .;: Äi!i - .я, 1:.: i ;, н(::.. 1)ормуз .1 ) 1..),1,.1 и(! МЕ f:Ci,i, !Ia {НГЕЛЬНОИ ,I < fl К,, (, 1,:. M 3 Òå j) ff ". !!1. 1567948 уне«pit«ofo потоком газа В жидком или твердом со тояниях, <)днако результать! нагрева образцов В струе газогенератора (режим 11 показывак)т, что даже если предложить в этих условиях Г=О, то и в этом случае унос массы поток<>м газа не превышает (0%. В дозвуковой струе электродугового подогревате»я динамиче«кое давление было почти на ди(1 порядка меньше, чем в струе газо-! <сНЕР;>ТОРЯ. (.ЛЕДОВаТЕЛЬНО, МОЖНО СЧИтатЬ, что высокая вязкос гь пленки pa«it»a ва кварцев<>го «T(h.lа и кварцевой стеклокерамики >! i«Kith у«л<>Виях нагрева tlpHKT!t">(. -(I-.« 11«K K)H;I(I «рblf! II,)еHKH с 6ОKОВОЙ llo и< phHocT!i образца. Опр(делени< коэффициента газифика>(ии Is струе газогснерятора проводилось It;!I!HI!3,Оll< вр(X<(Н«>агр«HH 4 — -80 с. 11;1< I 1«!Iие ропе««з О!<л)В IPHHH, осмотр поверхн:,и )6.):>ЗНОИ НО«Л(И«11Ы ГЯ «Ий И HX B! BCIIII! ЯНИЕ < Ilë«fl»; и расплава и 6ез нее позиолили сде«I«Tt Выи<> (<, том. <то на Образцах чист<)й hH;1pltcBoH «T(. кл<>к< рамики до 15 c;!ягрева унося м!<)(риа !я потоком газа не прои«ходи) 11я о6ря «(ах легированной кварцевой «т< клокерямики срыва пленки с 6оковой НОt!.", х!и ти ><е ня6»юдялось до 30 (нагрева. (h<)=> ii, I «: < т. : ч.-! I(Ри:> IH (леl HP«H.IH!Ih ê> Окиськ) ,; <> 1:! ИВ,>11(Внук KcpHhttt!<, и ра«. Матривае ..ь>х,. >Виях ня р l!il мож I<) «читятb непро:.<)11 III: ) . 11ор«.то ть образцов к пар!,евой «г(к.!< Н(р;!чики, !it, Отоиленных из lit»Hêcðà il()<>:!(«> 1«огi> «. (1,.!а, нах >дил lcb и нре.><сIHx (> i ()<>, j Ih< "!(h<()!It(It" II 1 с)знф>1К:>Ц111! I 1)È I O(< ОЯН— Н< М .«id >ВНИИ Э« 1,>ЛЬПИИ TOPM(>ihCНИЯ НЕ МЕН5!(Г(51 I diK((ill !IPH ЭТОМ И М(НЯЮТСЯ T(Мll(. р ;!, I;, !И>и px>f<>«) и и геп li)l!0!< поток I (;>«д >а>;>емый п<>«об можнО ItpttM(tt)tt. В I !K«; у(.loH!i«h <ягрева, когда пр!>кг!<че(K1t lIi к, 1: > Ill(I <. и (рЫВ пл tlhH с 6ОКОВОЙ ilOВ(р,ll()(. и о6ря!!Id. I Iðottcäåttffûp iK«ll< рим<1<т>.1 !1<н зз,!В )ю). что этотo не !!(,< исходи>. при д,l!!»(и;1«;< pxtoihPIIH>I lo,),"> 1О" (lа. (I р«6<>»ь!1>и .;,11;. i HHHx торможения необходимо 11() и)>(1!)! <ь,;ру! ие методы определения » я»>,litt!1 гормо+,«!!Ия, например энта tbllHHн>,lt зондьl (х(>, I В «верхзвуKohblx !<отоках их !>ри, еll(IIH, (IHP 6олее о<.ложняется) . Б «T<>)> «,Ih «я«таин(лй способ м >ж>и) исI.< I I»I<>I< i>) ta 1.1« 1 f1P H ()пики тЯ ки.,:!ОнДОВ. (1(>е;1.>а;: <»<р((<.IHTI »I.I;Iг!ь!ii!K) гормо)к(ния при о6ТРк:i!IIIH <>йря «I,;I Вы«окотемперягурным газоФормула изобретения (..Вособ Определения энтальпии торможения высокотемпературных газовых потоков при Взаимодействии с твердым телом, заключающийся в том, что последнее помещают В поток газа и, используя функциональ; х к) связь между коэффициентом газифи3 ) 1,!.I!IH H эíTальп)<ей 1орможения, рассчи! ыВяют знтальпию торможения, отличающиися тсм, что, с целью упрощения способа и <>оиышения точности измерений, твердое тело из!.:тавливают из материала «вязкостью ра«плава не менее, чем у кварцевого стекла, взиешивают его до нагрева, затем после ) нагрева с пленкой расплава. удаляют пленку расплава и вновь взве!1!Ивают, а эн. ял ьпию торможения I„рассчитывают по формуле 1 с= Iс млкс — -. QQ )/Гн с с — — (, 4С гд<. I ", -- максимальное значение коэффициента газификаци; 1 ° — значение энталы>ии торможения, соответствующее Г .; Л(,(,, — тепловой эффект фазовых и физико-химиче< ки. : превраще45 нии на пове хности р >.> i — — G» -- — — коэффициент i азификации, Gi>л (— начальная масса образца; (i» масса образца после нагрева с пленкой расплава; й, „ масса образца с хдаленной пленкой расплава. 50 вым потоком с достаточной для практики точностью. Диапазон энтальпии торможения, в котором применим данный способ, равен 4000 — -15000 кДж/кг и наиболее характерен для электродуговых подогревателей газа, используемых в высокотемпературных технологических процессах. Дальнейшее повышение температуры диссоциированного газового потока, как правило, возможно только в специальных, сложных по конструкции, элек10 тродуговых подогревателях газа. Поскольку измерения в рассмотренном диапазоне энтальпии торможения в основном проводятся сложными и трудоемкими калори метрическимии методами, то применение предла15 гаемого способа дает большие преимущества. Единственным измерительным инструментом в предлагаемом способе являются аналитические весы. Предлагас мый способ определения I, з)ta«HTeл>,ИО проще, а его точность почти )() в 2 разя выше, ч<м у известного способа 15б7948 Состави едь В Фи. ll ьа Редактор М. Келемеш Техред И Верее Корректор О !ипл« Заказ l 318 Тираж 499 1»д:шс чо«948 ВНИИГ!И Государственного к»мите-.:. по из»брет«виям и ткр „тип м р«Гh; HT <.<.< I 1 13035, Мо«ква, Ж 35, Ра1ш,». н,.б, д 4 5 11роизводственно-издательский комбинат «Пат«н.:, У+г.р»д. iд 1 агирии, i I
