Патент ссср 428260

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)428260 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 07.12.7 1(21) 1722917/26-25 (51) М. Кл. с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15 05 74Бюллетень № 18 (45) Дата опубликования описания 24.12.75

С- 01 25/18

Государстеенный номитет

Совета Министроа СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 620(088.8) (72) Авторы изобретения

Е. Г. Пистун и Я. Т. Рогоцкий (?1) Заявитель Львовский ордена Ленина политехнический институт (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

ГАЗОВЫХ И ЖИДКОСТНЫХ ПРОСЛОЕК

Изобретение относится к области определения теплофизических характеристик газовых и жидкостных прослоек и может найти применение при исследовании тетцтопередачи через эти прослойки. 5

Известен способ получения теплофизиче ских характеристик газовых или жидкостных прослоек, например эффективного или эквивалентного коэффициента теплопроводности, заключающийся в том, что "через )0 прослойку от плоского электрического нагревателя пропускают тепловой поток к холодильнику и замеряют температуры двух стенок прослойки, электрический ток и падение напряжения на рабочем участке на- 15 гревателя, а затем ручным расчетом по известной формуле - определяют эквивалентную теплопроводность среды.

Недостатками известного способа являются необходимость измерения нескольких 20 разных параметров и ручного вычисления теплофизических характеристик прослойки, недостаточная точность определения характеристик.

С целью автоматизации процесса измере- И ния, повышения точности и чувствительности измерения при помощи источников высокой и низкой постоянных температур создают два параллельных тепловых потока, один из которых пропускают последовательно через прослойку и термическую стенку, второй — через термическую стенку и прослойку, а по разности температур перегородок между термическими стенками и прослойками судят о величине теплофизических характеристик прослойки.

На чертеже показана принципиальная схема измерения.

При помощи источника высокой постоянной температуры 1, источника низкой постоянной температуры 2 и теплоизоляционной прокладки 3 создают два параллельных тепловых йотока, один из которых пропускают последовательно через прослойку 4, тонкую перегородку 5 и термическую стенку 6, второй » последовательно через термическую стенку 7, тонкую перегородку 8 и прослойку 9, аналогичную прослойке 4.

О величине теплофизических характери428260 — теплопроводноеть термической стенки 6 ° (э 8,— Збп)(Т -Т )

ЬТ = я„в,+ и, (5) и

О,= " Ги(Т,-Т,) . (6) Т1 — температура источника высокой постоянной температуры; температура перегорода ки 5. (3 = — F,IT -т), Ф

2 3С С а 2 ) - температура источника низ- В данном случае разность температур

2, кой постоянной температуры; 60 ЬТ = Т вЂ” Т, согласно (7) и (8), 4 стик прослойки (эффективного или эквива- лентного коэффициента теплопроводности) судят по разности температур перегородок

5 и 8, которую измеряют датчиками температуры 10, 11 и вторичным прибором

12.

Источники постоянных высокой и низкой температур могут быть выполнены, например, в виде камер, по которым пропускают жидкости с постоянными высокой и низкой температурами соответственно, Для измерения эффективного коэффициента теплопроводности прослойки, тонкие перегородки

5 и 8 выполнены из материала с высокой теплопроводностью, а термические стенки

1 6 и 7 выполнены из материала с известным коэффициентом теплопроводности. Кроме того, для измерения эквивалентного коэффициента теплопроводности газовых прослоек, с целью исключения лучистого теплообмена через прослойки, они экранированы, например серебряной фольгой. Источцики постоянных температур 1 и 2, прослойки 4 и 9, термические стенки 6 и 7, а также прокладка 3 отделены от внешней среды тепловым изолятором 13.

Приведем взаимосвязь разности температур перегородок 5 и 8 с теплофизическими характеристиками прослойки.

1. Измерение эффективного коэффициента теплопроводности газовых или жидкост- ных прослоек Я

Количество тепла Q, передаваемого через прослойку 4 в единицу времени, согласно формулы 7-26 (1), равно где, 8 — пгюгцадь и толщина npoIl слойки 4;

Количество тепла g,, передаваемого через термическую стенку 6 в единицу времени, согласно формулы 1-5 (1), равно где F о - площадь и тогпцина термиС C ческой стенки 6; ц,= а,, „=г, из (1) и (2), имеем — Т .— T

/) g(p оп I d 2

11 эф / (3)

10 3„8

По аналогии определяется температура Т перегородки 8: — Т +

33Ф у с 1 Би и . (4) эф + Л

6„3

Разность температур b Т = Т вЂ” Г

20 перегородок 5 и 8 таким образом равна:

Все составляюшие уравнения (5), кроме

g T и Я, известны и постоянны, поэто г му разность температур 57 определяется

30 лишь значением эффективного коэффициента теплопроводности прослойки эф

2. Измерение эквивалентного коэффициента теплопроводности газовых прослоек

35 эк

Количество тепла Q,- передаваемого через прослойку 4, в единицу времени при условии исключения лучистого теплообмена; согласно формулы 7»21 (1), равно

Учитывая, что О, = Q, Г„=

И С из (6) и (2), имеем эк т,+ +— т у оп > п 2 (7) э + с

Температура Т определяется аналогично и равна т - т

55 " с " о 2 (8) "эк б

5 определяется лишь значением эквивалент ного коэффициента теплопроводности прослойки Л эк

С,„а,-м„1(т,-т,>

5 аТ=

Л бс Ad (9) Составитель д яаркова

Реда оР Л.Цветкова 1е" 1 en Ц. анеева КоРРектоР рахнина

Заказ Зз /Д

Изд. И //$$ Тираж 65$ Подписное

ЦИИИИИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

Предмет изобретения

Способ измерения теплофизических характеристик газовых и жидкостных просло ек путем пропускания через прослойки теплового потока и измерения перепада температур, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности, создают два параллельных тепловых потока, один иэ которых пропускают последовательно через прослойку и термическую стенку, второйчерез термическую стенку и прослойку, и по разности - температур между термиче1р скими стенками и прослойками судят о величине теплофизииеских характеристик прослорк.