Устройство для измерения теплового потока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 594415 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

G 01 К 17/06 (ЯЯ) Заявлено 211076(21) 2413474/18-10 с прнсоединением заявки Ph

Гааударатавнныр иовнтвт

Саавта Мнннатраа СССР на двлав нзобрвтванй н атнрытий (23) Приоритет (53) УДК

536.629.7 (088.8) (43) Опубликовано250278. Бюллетень 36 7 (45) Дата оп бликования описания 060278 (72) Автор изобретения

Л.A.Ãóñüêîâ

Pl) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

Изобретение относится к тепловым измерениям и может найти применение в экспериментальной аэродинамике при исследовании тепловых потоков высокой интенсивности. 5

Известно устройство для измерения теплового потока, содержащее тепловоспринимающий элемент и калориметрический датчик (1).устройство предназначено для измерения теплового 10 потока высокотемпературной газовой струи.

Однако это устройство имеет ограниченный диапазон измерения тепловых потоков. !5

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее трубчатый тепловоспринимающий элемент, соединен-. ный трубопроводом с блоком подачи ® охлаждающей жидкости, устройство для ее калориметрирования и механизм перемещения тепловосприн мающего элемента в исследуемом газовом потоке(2).

Однако это устройство имеет огра- х5 ниченный диапазон измерения, который обычно не превышает .15 000 ккал/м .сек.

Это обусловлено возникновением между охлаждающей жидкостью и тепловоспрннимающей стенкой газовой (паровой) 2 прослойки, которая резко ухудшает условия теплопередачи. При превышении укаэанного выше уровня тепловых потоков никакие меры, как, например, увеличение расхода жидкости или увеличение ее давления, не дают положительных результатов °

Цель изобретения — расширение диапазона измерения.

Для этого в предлагаемом устройстве трубчатый тепловоспринимающий элемент выполнен в виде кольца и соединен с осью вращения механизма перемещения, причем диаметр кольца превышает наибольший размер,лоперечного сечения исследуемого теплового потока.

На чертеже изображено предлагаемоь устройство.

На чертеже приняты следующие обозначения: 1 — трубчатый тепловоспринимающий элемент, 2 и 3 — трубопроводы, 4 — ось вращения механизма перемещения, 5 — блок подачи охлаждающей жидкости, 6 — редуктор. механизма перемещения, 7 — электрический двигатель механизма перемещения, 8 устройство для калориметрнрования охлаждающей жидкости, 9 — исследуемая струя газового потока.

594415

Устройство работает следующим образом.

Перед проведением измерений трубчатый тепловоспринимающий элемент 1, выполненный в виде кольца, приводится во вращательное движение. Числа оборотов кольца выбирают таким, чтобы за время пребывания насти кольца в исследуемой высокотемпературной газовой струе 9 температура его поверхности не успела достичь температуры плавления. При выполнении кольца из медной трубки с толщиной стенки

0,5.10 и при воздействии теплового потока порядка 100 000 ккал/м « сек за время пребывания кольца в газовой струе, равное 0,001 с, его поверхность нагреется только до 770 К.

Зная диаметр кольца и наибольший размер поперечного сечения газового потока 9 (если газовый поток имеет 20 круглое сечение,!то берется диаметр струи газового потока ), можно определить требуемую скорость вращения кольца, диаметр которого должен быть больше диаметра (размера) исследуемой Я5 газовой струи 9, чтобы всегда часть кольца находилась вне струи. Этим обеспечивается надежное охлаждение кольца что в сочетании с eãî вращен,ем и обеспечивает расширение диапа- 80 зона и-."".черенин. Кроме того, чем больше диаметр обруча r."о сравнению с диаметром струи ""àýîâîãî потока, тем ближе по форме будет его омываемая часть к прямолинейной и тем проще окажется дальнейшая математическая обработка результатов измерений. агащ=. îùååñÿ кольцо 1 погруйлют на тр=-.чуемую:,глубину"в газовую струю 9> регистрируют изменение теплосодержания калориметрической жидкости с помощью устройства 8. По данным измерений в дальнейшем про -зводят расчет величины теплов,.;го потока. Для уменью -;ия влияния тепла, ао.-адающе о на трубопроводы 2 и 3, последние теплоиэолированы.

Предлагаемое устройство для измерения теплового потока за счет того, что участок тепловоспринимающего элементу находится под воздействием больших тепловых нагрузок короткое время, обладает повышенной теплостойкостью и, следовательно, более широким диапазоном измерения, что позволяет решить ряд задач в экспериментальной аэродинамике. Кроме того, при использовании данного изобретения нет необходимости учитывать зависиМость теплофизических характеристик материала тепловоспринимающего элемента от температуры, что обеспечи-. вает наряду с расширением диапазона измерения и высокую точность измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения теплового потока, содержащее трубчатый тепловоспринимающий элемент, соединенный трубопроводом с блоком, подачи охлаждающей жидкости, устройство для ее калориметрирования и механизм перемещения тепловоспринимающего элемента, о т л и ч а ю щ е. е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, трубчатый тепловоспринимающий элемент выполнен в виде кольца и соединен с осью вращения мех .ниэма перемещения, причем диаметр кольца превышает наибольший размер поперечного сечения исследуемого теплового потока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

9241059> кл. 6 01 К 17/06, 1967.

2. Дресвин С.В. Физика и техника низкотемпературной плазмы. М., Атомиздат, 1972, с.126-127.

Составитель А.Тереков

Техред И.Келемеш Корректор Е.Папп редактор Т.Иванова

Заказ 825/43 Тираж. 830 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óærîðoä, ул.Проектная, 4