Устройство для раздельного определения составляющих теплового потока при сложном

 

3I3097

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕНЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 18.Ч.1970 (№ 1440073/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 31.VIII.1971. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 18.Х.1971

МПК 6 Olk 17/08

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 536.629.7(088.8) Авторы изобретения Д. Н. Ильинский, О. А. Геращенко, В. Г. Федоров и Л. Д. Андреева

Заявитель Украинский научно-исследовательский институт мясной и молочной промышленности

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СОСТАВЛЯЮЩИХ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА ПРИ СЛОЖНОМ

ТЕПЛООБМЕНЕ

Изобретение относится к области теплотехнических измерений тепловых потоков при сложных теплообменных процессах между пористыми влажными телами и газообменными средами.

В настоящее время лучистую и конвективную составляющие сложного теплообмена определяют устройствами, содержащими два и более датчика — тепломера, имеющих различные известные степени поглощения лучистой энергии.

Массообменная составляющая в общем потоке энергии через поверхность влажного тела возникает за счет изменения энтальпии тела с расходом либо притоком влаги. Таким образом, конвективный тепловой поток представляет собой сумму сухой и влажной (массообменной) составляющих.

Известные способы определения локальных значений тепловых потоков через поверхность тела не только не предусматривают измерение массообменной составляющей, но и исключают массообмен, так как преимущественно тепломеры не пропускают влаги. Массообменную составляющую можно определять только косвенно, по изменению массы исследуемого тела (усушка). Такое определение обязательно связано с усреднением по поверхности тела и по времени.

Для определения локальной массообменной составляющей теплового потока в предлагаемом устройстве тепломеры выполнены с различной диффузионной проницаемостью, при5 чем, для получения заданной диффузионной проницаемости заполнителем одного из тепломеров служит материал с открытыми порами или со сквозными отверстиями в направлении теплового потока.

1о На чертеже схематически изображен датчик теплового потока (тепломер) с пористым заполнителем, разрез.

Устройство состоит из датчиков теплового потока, способных в той или иной мере про15 пускать диффузионный поток влаги. Поскольку все составляющие сложного теплообмена перпендикулярны к поверхности тела, датчики представляют собой, например, термоэлементы 1 из тонкой проволоки с большим числом

20 спаев, располагаемых поочередно на «горячей» 2 и «холодной» 8 гранях пластинки, в которую термоэлементы спрессовывают вместе с заполнителем 4, например, эпоксидной смолой. Необходимая степень черноты поверхно25 сти пластинки достигается соответствующим чернением ее, термическое сопротивление— степенью спрессовки металлических термоэлементов. Необходимая диффузионная проницаемость (способность пропускать влагу) соз3О дается либо подбором заполнителя с открыты313097

Предмет изобретения еs

qs = — q+ Ча. т

30 з ч = — ч +qc.. т 4 I 1 1 / ((1 /

АЙЬЙФъФ

Составитель В. Агапова

Редактор С. И. Хейфиц Текред Т. П. Курилко Корректор О. С. Зайцева

Заказ 2926/ll Изд. № 1184 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ми порами, либо — для получения максималь- ной--проницаемости- ьи,лкими сквозными отверстиями. Эти отверстия получают, например, закладкой проволек,.;дружного диаметра и с нужной густотой,меукду термоэлементами дат- 5 чика йеред их зайре1=совкой с заполнителем, с последующим удалением проволок.

Для осуществления изобретения необходимо иметь набор датчиков теплового потока, имеющих различные и известные степени черноты, 10 диффузионные проницаемости и, в общем случае, термические сопротивления.

В случае малых значений критериев Био теплообменного и массообменного процессов устройство состоит из датчика, обладающего 15 высокой диффузионной проницаемостью и степенью черноты, второго датчика с малыми значениями этих свойств и третьего с большой степенью черноты и нулевой проницаемостью.

Измеряя сигналы датчиков qg, дз и qs, иско- 20 мые составляющие теплового потока через поверхность тела — лучистую q,, сухую конвективную — дс,„. и массообменную асмо.. находят решением системы уравнений:

ss 25

Ч = — Ча+ Чм.o+ Чс.х. т

Здесь вт, ез, ез, е., — степень черноты датчиков и исследуемого тела.

В случае больших значений критериев Био число уравнений увеличивается, в связи с чем необходимо соответственно увеличивать и число датчиков.

1. Устройство для раздельного определения составляющих теплового потока при сложном теплообмене, содержащее три тепломера с различной степенью черноты и различным термическим сопротивлением, отличающееся тем, что, с целью определения локальной массообменной составляющей теплового потока, тепломеры выполнены с различной диффузионной проницаемостью.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью получения заданной диффузионной проницаемости, заполнителем одного из тепломеров служит материал с. открытыми порами.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что заполнителем одного из тепломеров служит материал со сквозными отверстиями в направлении теплового потока,