Физическая модель для нестационарных тепловых процессов цилиндрических тел, обогреваемых равномерно по боковой поверхности
СПИ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
4GSI62
Союз Советских
Социалистических
Республик
За висимое от авт, свидетельства №
Заявлено ОЗ.XI.1971 (¹ 1714970/18-10) М. Кл. G Olk 3/06 с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 10.XII.1973. Бюллетень ¹ 47
Дата опубликования описания 22.IV.1974
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий
УДК 536.532(088.8) Авторы изобретения
П. А. Воронин, А. М. Давидсон и Г. А. Епутаев
Северо-Кавказский гориометаллургический институт
Заявитель
ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ТЕПЛОВЪ|Х
ПРОЦЕССОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ТЕЛ, ОБОГРЕВАЕМЫХ
РАВНОМЕРНО ПО БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для разработки необходимых режигяов нагрева цилиндрических тел.
Известно физическое моделирование нестациоиариых 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 — плитой и т. д.
Известный способ характеризуется значительной трудностью, а в некоторых случаях невозможностью осуществления условий подобия внешнего и внутреннего теплообмена в их совокупггости, в частности при внешнем теплообмене излучением, а также сложном измепешги внешнего тсплообмена; искажением температурного поля в теле модели в результате наличия отверстий для установки термои а f) по сечен и го тела.
f ель изобретения — обеспечение возможности исследования температурных полей в цилиндрических телах при любых граничных условиях и любом законе изменения внешнего теплообмена во времени без нарушения целостности тела модели.
Это достигается тем, что модель для тепловых процессов цилиндрических тел, обогревасмых равномерно по боковой поверхности, выполнена в виде клина, имеющего профиль сектора окружности, плоскости которого, сходящиеся под углом, с установленными иа них
5 датчиками температуры, теплоизолированы.
Возможность физического моделирования цилиндра клином, выполненным, как указано выше, обусловлена идентичностью уравнений тепловых процессов в цилиндре и клине со
10 сферическим основанием.
Моделирование осуществляется следующим образом.
Имея образец в форме цилиндра из материала с известными данными удельной тепло15 емкости. плотности, коэффициента теплопроводности, изготовляют модель в виде клина, имеющего профиль сектора окружности. Материал модели и ее размеры определяют согласно масштабным коэффициентам, чтобы
20 удовлетворялся индикатор подобия
2 гггсу т. п1
/тгг 11 г где т,,„т,,, и„иг, и и,—
25 Су> ) у1 соответственно масштабы удельной теплоемкости, плотности, длины, коэффициента теплопроводности и времени.
Анализ масштабных коэффициентов пока30 зываст, что модель может быгь выполнена 1<ак
"файв
406162
Предмет изобретения
Составитеп» В. Агапова
Техред 3. Тараненко
1(оррсктор T. Хворова
Редактор Т. Иванова
Заказ 85018 Изд, М 314 Тираж 755 Г1одпис ос
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьпий
Москва, )К-35, Раушская иаб., д. 4,:5
Типография, яр, Сапунова, 2 из материала, аналогичного образцу, так и из любого другого материала и может иметь различные (удобные для исследования) геомс грические размеры.
Пзготовленную модель теплоизолируюг по се боковой поверхности, а на сферическом основании создают условия теплообмена, идентичные внешнему теплообмену на образце.
Температуру замеря1от обычными термопарами, которые через слой теплоизоляции устанавливают на поверхности модели (без ее деформации) по длине плоскостей, сходящихся под углом. Масштаб времени не зависит от величины угла клина, Физическая модель для нестационарных тепловых процессов цилиндрических тел, обогреваемых равномерно по боковой поверхности, содержащая датчики температуры, например термопары, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности исследования температурных полей при любом законе
10 изменения внешнего теплообмена во времени н любых граничных условиях, модель выполнена в виде клина, имеющего профиль сектора окружности, плоскости которого, сходящиеся под углом, с установленными на них датчикаl5 ми температуры, теплоизолированы.
