Устройство для измерения температуры торможения

 

ОПИСАНИЕ 363531

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ooes Советских

Социалистических

Реоотблин

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 26.Х1.1969 (№ 1379469!18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 13Х.1971. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 17Л I.1971

МПК G Olk 13. 02

G 01k 7, 16

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 536.531(088.8) Авторы изобретения

И. Н. Листов, А. В. Абросимов и А. Е. Цофин

Заявитель

BCECC " =.:- . "":-:

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЪ| ТОРМОЖЕНИЯ

Изобретение относится к датчикам быстроменяющихся температур торможения воздуха или газов, которые применяются при испытаниях различных летательных аппаратов и в других случаях, где требуется измерение температуры торможения с минимальным запаздыванием.

Известные датчики указанного типа, имеющие камеру торможения, устройство поворота потока и открытую микропроволоку в качестве термочувствительного сопротивления имеют ряд существенных недостатков.

Один из них — большое аэродинамическое сопротивление встречному потоку воздуха.

Этот недостаток вызван тем, что устройство поворота потока, выполненное в виде цилиндрического канала, отделено от камеры торможения и расположено перпендикулярно направлению потока. Такое расположение камеры торможения и устройства поворота потока увеличивает площадь поперечного сечения датчика в плоскости, перпендикулярной направлению потока, а, следовательно, увеличивает и лобовое сопротивление датчика. Будучи установлен на летательном аппарате во внешнем потоке, датчик ухудшает аэродинамические характеристики летательного аппарата.

Другой существенный недостаток конструкции известных датчиков, имеющих устройство поворота потока и открытую микропроволоку, — недостаточная надежность пз-за обрыва микропроволоки в некоторых случаях эксплуатации. В частности, обрыв может произойтп при взлете или посадке самолета, когда вероятность попадания в канал поворота потока взвешенных частиц (песка, крошек бетона, мелкой гальки, насекомых и т. п.) наиболее велика.

10 Резкий поворот потока на 90 не может происходить без завихрений и срывов. Взвешенные частицы, увлекаемые завихрениями, попадают в вертикальный канал, где размещена микропроволока и, совершая беспорядочные

15 движения, обрывают ее.

Датчики данного типа имеют погрешности измерения от теплопроводности из-за большой длины воздушного тракта датчика.

Поэтому микропрово,7окоЙ Boc!!pl! 011маетс,1

20 температура торможеьитя не полностью, а с некоторой погрешностью, пропорциональной тепловым потерям. Таким образом, потери 01 теплопроводности неизбежны в данной конструкции.

25 Устройство для измерения температуры торможения не имеет указан ых недостатков 11 отличается тем, что узел поворота газового потока выполнен в виде перфорированной цилиндрической камеры с закрыть1м выходным

30 отверстием и входным соплом, кромка кото303531

30

45 рого скреплена с камерой торможения, а термометр сопротивления размещен по спирали в кольцевом зазоре между камерой торможения и узлом поворота газового потока. При этом камера торможения, узел поворота газового потока и термометр сопротивления расположены коаксиально.

Выполнение узла поворота поток", в виде цилиндрической перфорированной камеры с. соплом, расширяющим поток в радиальном направлении, позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление, так как узел поворота потока в виде такой камеры размещается не отдельно, в вертикалыгой стойке, а непосредственно в камере торможения.

Надежность датчика с узлом поворота потока в виде перфорированной камеры повышается, так как взвешенные частицы не могут попасть B зону расположения мпкропроволоки. Повышение точности измерения достигается за счет сокращения длины воздушного тракта.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

В камере торможения 1, имеющей входное отверстие 2, установлена перфорированная цилиндрическая камера 8 с соплом 4 и системой отверстий 5 (перфорацией) по всей боковой поверхности. Входное отверстие 6 перфорированной камеры открыто для прохода воздуха в канал 7, а выходное отверстие закрыто перегородкой 8. В кольцевом пространстве

9, образованном стенками камеры 3 и камеры торможения 1, размещена платиновая микропроволока 10, намотанная в виде простой или бифилярной спирали на тонкие радиальные ребра ll, укрепленные на поверхности перфорированная камеры. Таким образом, намотка из микропроволоки располагается в воздушном пространстве кольцевой полости, касаясь рад;!альных ребер в точках, что обеспечивает хороший тепловой контакт с заторможенным воздухом и затрудняет теплоотвод в местах крепления.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливается так, чта встречный поток воздуха направлен вдаль оси камеры торможения, как показано на чертеже стрелкой, и входит в камеру тормо>кения через входное отверстие 2. Во входном отверстии б камеры 8 движение потока несколысо ускоряется из-за сужения прохода. При выходе из сужения поток, расширяясь, проход:!т через отверстие 5, меняя свое направление с осевого на радиальное. При этом происходит торможение потока, его кинетическая энергия переходит в тепловую энергию торможения.

Возникающая при тормо>кении температура воспринимается микропроволокой 10 благодаря тепловому контакту микропроволоки с потоком. Заторможенный поток, омывая витки микропроволоки, выходит из камеры торможения через вентиляционные отверстия 12.

Взвешенные частицы, попадающие с потоком в камеру торможения, имеют ббльшую энергию, чем частицы воздуха или газа, благодаря большой массе. Поэтому траектория их движения отличается от траектории движения частиц воздуха. Под действием сил инерции взвешенные частицы не совершают радиального поворота, а продолжают свое движение вдоль оси канала 7 и, достигая перегородки 8, увлекаются потоком в атмосферу через вентиляционные отверстия 12.

Предмет изобретения

Устройство для измерения температуры торможения, содержащее камеру торможения с отверстиями для выброса газа, узел поворота газового потока, расположенный в камере торможения, и открытый проволочный термометр сопротивления, отличсиощееся тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, узел поворота газового погока выполнен в виде перфорированной цилиндрической камеры с закрытым выходным отверстием и входным соплом, кромка которого скреплена с камерой тормо>кения, а термометр сопротивления размещен по спирали в кольцевом зазоре между камерой торможения и узлом поворота газового потока, причем, камера торможения, узел поворота газового потока и термометр сопротивления распола>кены коаксиально.

Редактор А. В. Корнеев

Составитель И. И. Дубсон

Текрсд Л. Л. Евдонов Корректор В. И. )Колудева

Заказ 1645/9 Изд, ¹ 648 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2