Демонстративный аналоговый прибор термического сопротивления ограждений

 

I .но-техническая ио-те "а r,, E, <

Союз Советских

Социалистических

Республик оо 696524

Ж

/Г.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 01,08.77(21) 2515376/28-12 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. КЛ.2

G 09 В 23/1Ь

Государственный комитет

СССР по делам наобретеннй н открытнй (53) УДК 881.371 (088.8) Опубликовано 05,11.79.Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 07,11.79 (72) Автор изобретения

В. С. Северянин (71) Заявитель

Брестский инженерно-строительный институт (54) ДИЧОНСТРАЦИОННЫЙ АНАЛОГОВЫЙ ПРИБОР ТЕРМИЧЕСКОГО

ССПРОТИВЛЕНИЯ ОГРАЖДЕНИЙ

Изобретение относится к устройствам для технических средств обучения, в особенности для проведения занятий по теплотехнике, в частности при изучении теплопередачи через ограждение.

Известны устройства для демонстрации прохождения тепла черйз многослойные ограждения; эти приборы основаны на аналогии течения жидкости и существования теплового потока. Термическое сопротивление в них интерпретируется гидравлическим сопротивлением в виде вентиля, аналогом температуры является величина напора до и после каждого сопротивления. Таковым устройством является, например, гидравлический интегратор. Основной частью прибора является гидравлическая система, состоящая из сосредоточенных элементов аналогии/сопротивлений, емкостей и пр. (1) °

Из известных устройств для демонстрации переменных режимов в огражцениях наиболее близким по технической сущнос25 ти является установка Гидравлическая аналогия теплопередачи . Установка содержит напорный и сливной сосуды, соединенные между собой посредством трубопровода, стеклянные трубки-пьезометры, подсоединенные к трубопровоцу. и разделенные между собой вентилями, и панель с изображением ограждения, помещенную сзади пьезометров (2) . . Недостатком изв естных устройств является трудность наглядного пояснения таких категорий как массивность ограждения, его теплоусвоение, слой резких колебаний температур, температурная волна. Целью настоящего изобретения является автоматическая демонстрация переменных тепловых режимов.

Указанная цель достигается тем, что прибор имеет дополнительный напорный сосуд и сифоны в виде изогнутых трубок, одни концы которых расположены внутри сосудов, вторые концы — вне их, а колена — ниже края сосудов, причем дополнительный сосуд сообщается с напорным сосудом через вентиль.

Сущность изобретения поясняется схемой .

Демонстрационный аналоговый прибор термического сопротивления ограждений состоит из трубопровода 1 и сливной линии 2, обеспечивающей полный дренаж установки. На трубопроводе 1 прибора установлены регулирующие вентили 3; после них имеется сливной сосуд 4. С

696524 обеих сторон каждого иэ вентилей 3 установлены вертикально стеклянные трубки 5 (пьезометры) . Эти трубки смонтированы на передней панели 6 прибора, на ней в виде плаката изображается ограждение (в ;.анном случае двухслойная стена), в определенном масштапо вертикали — температурная сетка, внешняя среда (справа) и воздух помещения (слева) . Перед первым слева пьезометром установлен автоматический генератор колебаний уровня жидкости, состоящей из напорного сосуда 7 и дополнительного напорного сосуда 8, соединенных внизу друг с другом линией с вентилем и сифона 9 в виде изогну/

5 той трубы, нижний срез участка которой, находящейся в сосуде 7, расположен около дна сосуда, а гиб трубы расположен ниже верхнего края сосуда. Напорный сосуд 7 и сливной 4 мбгут снабжаться переливной трубкой 10. Аналогичный сифсн можно установить и в сосуде 4. Трубки 5 могут быть освещены специальным светильником.

Демонстрационный прибор работает следующим образом. На трубопроводе 1 открываются вентили 3. Вода, пройдя прибор, ударяется сливной линией 2.

Расход воды через прибор обусловлен открытием вентилей 3 . .В стеклянных трубках установятся уровни в зависи- >О мости от степени открытия вентилей 3.

На передней панели 6 будет видно снижение уровней слева направо. В крайней левой трубке уровень соответствует уровню в левом напорном сосуде 35

7, в крайней правой трубке — уровню сосуда 4.

Вода заполняет напорные сосуды 7 и 9, скорость подъема уровня воды в нем зависит от степени открытия вентиля .между сосудами. Когда уровень достигает верхней точки сифона 8, последний срабатывает, вода из сосудов 7 и 9 сливается, уровень воды . снижается и сравнивается с нижним срезом сифона в напорном сосуде 7.

Таким образом, уровень воды в напорных сосудах автоматически изменяется, период колебаний зависит от скорости наполнения и опорожнения сосудов, т.е. от их емкости и расходных характеристик трубопровода и сифона. Расходные характеристики трубопровода и сифона 8 можно регулировать вентилями на них. Амплитуда колебаний уров.ня зависит от высоты левой ветви сифона эту высоту можно изменять.

Величиной прикрытия левого из вентилей 3 регулируется величина перелада уровней в первой и второй (счет слева) стеклянных трубках, что соответствует Квн. — термическому сопротивлению внутренней теплоотдачи . Следующие вентили 3 изменяют величину

R — термическое сопротивление первого слоя стены, R - термическое сопротивление второго слоя стены, R р — термическое сопротивление наружной теплоотдачи. Как видно, можно брать любое количество составляющих общего термического сопротивления ограждения. При этом вследствие наличия периодически изменяющего, я уровня ясно показывается слой резких колебаний температур в стене. Если вентиль на сифоне напорного сосуда открыт, а сливного — закрыт, то уро-.>вень воды будет периодически изменяться до прибора (аналогия изменяющейся температуры внутри помещения); при противоположных положениях вентилей будет изменяться уровень после прибора. Наконец, устройством можно реализовать колебания с обеих сторон ограждения. Ко всем дренажным линияМ можно подсоединять мерные сосудыПоложительный эффект от применения данного предложения заключается в в следующем. Предлагаемое устройство автоматически обеспечивает наглядную демонстрацию переменных термических режимов ограждения, сложных теплофизических категорий (тепловая массивность, температурные волны, слой резких колебаний, теплоусвоение ограждения), а также позволяет вести анализ взаимодействия теплофизических па р аметр ов .

Формула изобретения

Демонстрационный аналоговый прибор гермического сопротивления ограждений, содержащий напорный и сливной сосуды, соединенные между собой посредством трубопровода, стеклянные трубки-пьезометры, подсоединенные к трубопроводу и разделенные между собой вентилями, и панель с изображением ограждения, помещенную сзади пьеэометров, отличающийся тем, что, с целью автоматической демонстрации переменных тепловых режимов, он имеет дополнительный напорный сосуд и сифоны в виде изогнутых трубок, одни концы которых расположены внутри сосудов, вторые концы — вне их, а колена — ни>хе края сосудов, причем дополнительный сосуд сообщается с напорным сосудом через вентиль, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Богословский B . Н. Строительная теплофизика."Высшая школа, М ., 1970, с. 247-249.

2 . Дундич Е. И. Констататинов В .Ф ., Реусов В . Н., Лабораторный практикум по строительной физике,иэд.Харьковского университета, 1962, с. 63-68.

696524

Составитель В . Тюркин

Редактор Н. Грязнова Техред М.Келемеш Корректор В, Бутяга

Заказ 6774/52 Тираж 475 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII Патент, r . .Ужгород, ул . Проектная, 4