Способ измерения статической температуры газового потока
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социали стим ескик
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 29.lll.1971 (№ 1639021/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 21.Ч!.1973. Бюллетень № 27
Дата опубликования описания 4.Х.1973
М. Кл, G Olk 13/02
Гасударственный камнтет
Савета Мнннстрав СССР аа делам изабретеннй н аткрытий
УДК 536.5.083(088.8) Автор изобретения
А. С. Королев
Заявитель
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ
ГАЗОВОГО ПОТОКА
Изобретение касается измерения статической температуры газовых потоков в аэродинамических трубах, например, при гиперзву.ковых скоростях течения.
Известен способ измерения статической температуры газового потока по распределению интенсивности во вращательной структуре молекулярной полосы первой отрицательной системы полос азота. В этом случае для возбуждения флюоресценции газа используют пучок быстрых электронов, получаемый с помощью электронной «пушки». Однако интенсивность возбуждаемого таким способом свечения газа при технически достижимых в настоящее время плотностях тока в электронном пучке низка, что требует применения .регистрирующей аппаратуры с высокой чувствительностью, а при фотографической регистрации спектра — очень большого времени экспозиции. Поэтому известный способ непригоден для измерений в кратковременных газовых потоках.
Предлагаемый способ отличается от изaecmoro тем, что возбуждение спектра свечения газа осуществляют с помощью раз|ряда в газе, например высоковольтного или тлеющего разряда с полым катодом, который создают непосредственно в потоке газа, например, между .плоско-параллельными электродами, располагаемыми вдоль или поперек потока газа.
При этом интенсивность свечения газа увеличивается по сравнению с интенсивностью свечения, возбуждаемого моноэнергетическим пучком быстрых электронов. Условия регистрации спектра облегаются, требования к чувствительности приемников излучения снижаются, а при фотографической
10 регистрации сокращается время экспозиции.
Точность измерений повышается, одновременно упрощается и удешевляется,применяемая аппаратура и оборудование.
Чертеж поясняет сущность предлагаемого способа применительно к случаю измерения статической температуры в свободной струе разреженного газа, истекающей из сопла в рабочую камеру со сверхзвуковой скоростью.
Плоские электроды 1, являющиеся катода20 ми и запараллеленные для создания эффекта полого катода, размещают в рабочей части 2 аэродинамической трубы в том же сечении, в котором необходимо измерить температуру. Возбуждение флюоресценции газа
25 осуществляется при зажигании разряда в пространстве между электродами путем подачи на нпх высокого (несколько киловольт) напряжения. Спектр регистрируют спектральным прибором 8 с фотоэлектрической или
30 фотографической приставкой 4. Соответ387230
Предмет изобретения
Составитель И. Дубсон
Техред Л, Богданова
Корректоры: Е. Хмелева и Л. Новожилова
Редактор Т. Иванова
Заказ 2636/12 Изд. № 741 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. С а пупов а, 2 ствующую область газового потока через окно б резко отображают в плоскости входной щели спектрального прибора с помощью зеркала б и объектива 7. В этом случае распределение интенсивности вдоль спектральных линий отражает распределение интенсивности поперек соответствующего сечения газового потока.
Статическую температуру газа определяют по измеренной интенсивности вращательных линий молекулярного спектра, которая зависит лишь от квантово-механических величин и заселенности вращательных уровней. Последняя определяется вращательной температурой. Предполагают, что существует равновесие между вращательными и поступательными степенями свободы частиц газа и поэтому определяемая вращательная температура соответствует газокинетической температуре.
Способ измерения статической температуры газового потока, например азота, путем
5 возбуждения флюоресценции газа регистрации спектра излучения и последующего измерения распределения интенсивности излучения во вращательной структуре молекулярной полосы первой отрицательной систе10 мы полос азота, отличающийся тем, что, с целью увеличения интенсивности флюоресценции и повышения точности измерений, возбуждение спектра свечения газа осуществляют с помощью раз ряда в газе, например
15 тлеющего или высоковольтного разряда с полым катодом, который создают непосредственно в потоке газа, например, между плоско-параллельными электродами, располагаемыми вдоль или поперек потока.
