Физическая модель для нестационарных тепловых
1 "Й" Е 4О3969
ОПИСА
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено ОЗ.Х1.1971 (№ 1714969/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 26,Х.1973. Бюллетень № 43
Дата опубликования описания 20.III.1974
М. Кл. б Olk 3/06
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
УДК 536.532(088.8) Авторы изобретения
П. А. Воронин, А. М. Давидсон и Г. A. Епутаев
Северо-Кавказский горнометаллургический институт
Заявитель
ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ТЕПЛОВЫХ
ПРОЦЕССОВ ЛЕНТОЧНЫХ ТЕЛ, ОБОГРЕВАЕМЫХ РАВНОМЕРНО ПО БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ где
20 Г + су— с,,„ масштаб удельной теплоемкости; соответственно удельные теплоемкости материалов образца и модели; масштаб плотности; с,-и с,-,, 25 т. =— е еm рио„ соответственно плотности материалов образца и модели; масштаб длины;
30 Ш
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для разработки необходимых режимов нагрева ленточных тел.
Известно физическое моделирование нестационарных тепловых процессов тел правильной геометрической формы, базирующееся на теории подобия и заключающееся в том, что исследование температурного поля образца производят с помощью модели той же формы, т. е. шар моделируют шаром, цилиндр — цилиндром, плоскую стенку (ленту) — плитой и т. д.
Недостатками известного моделирования являются: значительная трудность, а в некоторых случаях невозможность осуществления условий подобия внешнего и внутреннего теплообмена в их совокупности, в частности при внешнем теплообмене излучением, а также сложном изменении внешнего теплообмена; искажение температурного поля в теле модели в результате наличия отверстий для установки термопар по сечению тела.
Цель изобретения — обеспечение возможности исследования температурных полей в ленточных телах при любых граничных условиях и любом законе изменения внешнего теплообмена во времени.
Для этого предлагаемая модель выполнена в виде стержня, боковая поверхность котороГо с установленными на ней датчиками температуры, теплоизолирована.
Возможность физического моделирования ленточных тел стержнем, выполненным как
5 указано выше, обусловлена идентичностью уравнений тепловых процессов в ленточном теле (стенке) и стержне.
Имея образец в форме плоской стрелки из материала с известными данными удельной теплоем кости, плотности, коэффициента теплопроводности, изготавливают модель в виде стержня, Материал модели и ее размеры определяют по масштабным коэффициентам, чтобы удовлетворялся индикатор подобия
15 пг пг пг
=1, m) mt
403969
) их — — —" — масштаб m коэффициента теПредмет изобретения
Составитель В. Агапова
Корректор Е. Михеева
Редактор Т. Иванова
Техред 3. Тараненко
Заказ 602/13 Изд. № 221 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4!5
Типографии, пр. Сапунова, д. 2 плопроводности; л и л„— соответственно коэффициенты теплопроводности материалов образца и модели;
1 и, = — — масштаб времени; м
/ и Em — соответственно время протекания процесса нагрева в образце и модели.
Анализ масштабных коэффициентов показывает, что модель может быть выполнена как из материала, аналогичного образцу, так и из другого материала. Кроме того, модель может иметь различные (удобные для исследований) геометрические размеры.
Изготовленную модель теплоизолируют по ее боковой поверхности, а на торцах создают условия теплообмена, идентичные внешнему теплообмену. па образце. Температуры замеряются обычными термопарами, которые через слой теплоизоляции устанавливают на поверхности модели (без ее деформации по длине стержня).
Физическая модель для нестационарных те10 пловых процессов ленточных тел, обогреваемых равномерно по боковой поверхности, содержащая датчики температуры, например термопары, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности исследования температурных полей при любом законе изменения внешнего теплообмена во времени и любых граничных условиях, модель выполнена в виде стержня, боковая поверхность которого с установленными на ней датчиками темпера20 туры, теплоизолирована.
