Способ определения коэффициента теплопередачи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

38IOIO

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 13.Vill.1971 (1че 1692988 26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Оп:бликовано 15Х.1973. Бюллетень М 21.Ч. 1,л. б 01п 25 16

Комитет ло делам изобретеиий и открытий лри Совете Министров

СССР

УДК 536.2.022:620.181 (088.8) Дата опубликования описания ЗОЛ 11.1973

Авторы .изобретения

Л. H. Линник, В. С. Баталов и С. П. Ошкадеров

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ

К= - —, в, Р1

ыРЛ1

Изобретение относится к спосооам опре.деления теплофизических характеристик твердых тел, например коэффициента теплопередачи проводящих материалов, представляю.щих собой полые цилиндрические трубки.

Известный калориметрический способ определения коэффициента теплопередачи твердых тел путем измерения их теплофизичсскт:х характеристик включает в себя .измсрение количества тепла и температуры в процессе изменения теплового потока, проходящего через образец. Калориметрические измерения сложны, а определение температуры в сложных условиях экспериментов по определению коэффициентов теплопередачи может быть произведено с невысокой точностью.

С целью упрощения эксперимента и повышения его точности внутри трубки пропускают теплопередающее вещество той же температуры, что и температура среды снаружи, .и ,измеряют скорость тепловой деформации трубки, а также предельное относительное изменение ее геометрических размеров. Затем трубку нагревают, .измеряют величину подводимой мощности, скорость теплового расширения и искомую величину коэффициента теплопередачи определяют по формуле: где w, — скорость тепловой деформации. таз — скорость теплового расширения, Р— коэффициент теплового расширения, 5 l — длина труокп, l —,изменение длины трубки, Р— подводимая мощность нагрева.

Последовательность операций, проводимых,для определения коэффициента теплопеИ редачи, следующая.

Берут широко применяемые в технических устройствах, например в теплоооменниках, полые цилиндрические трубки. Внутри трубки пропускают теплопередающее вещество, 15 например жидкость с постоянной температурой, отличающейся от температуры внешней тер мостатпровашюй среды.

При достижении стационарных условий теплопередачи измеряют длину трубки, и че20 рез нее начинают пропускать теплопередающее вещество той же температуры, что и температура наружной среды. Дплатометрически измеряют при этом скорость теплового пзмененпя геомстрпческпх размеров, например

25 дна метра, трубки.

После выравнивания температурного поля в трубке находят относительное изменение размеров. Затем исследуемый образец помещают в среду с малой теплопроводностью

Зп и нагревают трубку, подводя ток высокой

З81010

Предмет изобретения ро/

1г),,Я к сп М скорость тепловой деформации, скорость теплового расширения, коэффициент теплового расширения, длина трубки, .изменение длины трубки, подводимая мощность нагрева.

ГДЕ WI тг г

30 Р

Л/

Составитель Г. Слуцкая

Техред T. 1(урилко

Редактор Т. Орловская

Корректоры В. Жолудева и H. Прокуратова

Заказ зь /1180 Изд. № 546 Тираж 755 Подписное

Ц1!ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фпл. пред. «Патент» мощности. Величину электрической мощности подбирают такой, чтобы в начальный период нагрева теплопотерями через поверхность образца можно было пренебречь.

В произвольный момент времени электронагрева трубки определяют скорость теплового расширения и величину выделяющейся в трубке электрической мощности. На основании полученных данных, искомый коэффициент теплопередачи определяют по формуле: где w> — скорость те пловой деформации, w2 — скорость теплового расширения, /з — коэффициент теплового расширения, L — .длина трубки, -1l — .изменение длины трубки, P — подводимая мощность нагрева.

Предложенным способом определяли коэффициент теплопередачи путем пропускания воды при 0 С через трубку из стали У8А, находившуюся в потоке воздуха при 20 С. Длина трубки 10 сл, радиус 2 см, толщина стенок 0,01 сл1. При опускании трубки в воду с тающим льдом скорость изменения ее раз»еров составила 0,75 яя/сек. Для измерений использовался рычажно-оптический дилатометр с погрешностью определексия линейных размеров около 1 лкя. Относительное предельное уменьшение размеров оказалось равным

2,4Х10 Скорость увеличения размеров трубки при адиабатическом нагреве электрическим током мощностью 1650 вт составила

0,88 м,я/сек. Коэффициент теплопередачи оказался равным 5,04 ка,г/с.яг сек град.

Способ определения коэффициента тепло10 передачи полы, цилиндрических трубок путем .измерения их теплофизических характеристик, отличающийся тем, что, с целью vIIрощения измерений и повышения,их точности, внутри трубки пропускают теплопередаю15:щее вещество той же температуры, что и температура среды снаружи и измеряют скорость тепловой .деформации трубки, а также предельное относительное изменение ее геометрических размеров, затем трубку нагревают, 20 измеряют величину подводимой мощности, скорость теплового расширения и искомую величину коэффициента теплопередачи определяют по формуле: