Устройство для сравнительной оценкитепловой эффективности зажигательныхвеществ
< 747270
1
У===
-"Ф.
*l (61) Дополнительное к авт. с вид-ey— (22) Зая влено 23. 06. 67 (21) 984549/18-10 (5l)M. Кл.
G .О1 К 17/06 с присоединением заявки,%—
111аудврственный квинтет (23) Приоритет—
fil0 3lell3W иЗОоретеиий и Отк нтки
Опубликовано 30. 06. 81. оллетень J% 24
Дата опубликования описания 30, 06 . 8 1 (53) УДК 536.629. . 7 (088. 8) (72) Авторы изобретения
Г. Т. Сергеев, Л. И. Тарасевич и Г.А. Фатеев
Институт тепло- и массообмена АН Белоруской CCP 1 ф ф Й iI (7l) Заявитель (54) CTP01 CTI10 P+ll I СРАВНИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ТЕПЛОВОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЖИГАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
Изобретение относится к контрольно,-измерительной технике и может быть применено для сравнительной оценки теплового воздействия зажигательного вещества, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является водяной калариметр, содержащий установочную плиту закрепленную на штативе Г1 1.
16
Однако известное устройство обладает значительной инерционностью, поэтому условия теплообмена не отражают специфики взаимодействия огнесмеси с воспламеняемым веществом.
Целью изобретения является уменьшение инерционности и повышение точности моделирования процесса взаимодействия зажигательного вещества с объектом, Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве на установочной плите расположен плоский приемник тепла от горящего зажигательного вещестьа, выполненный в виде одного или нескольких рядов тонких металлических пластин, изолированных друг от друга и от установочной плиты и соединенных электрически последовательно, а над ним закре1тлен приемник тепла от пламени, выполненный в виде пологого теплоизоляционного усеченного .конуса, вдоль внутренней поверхности которого спирально проходит один или несколько. рядов изолированных друг от друга и от самого конуса тонких металлических лент, соединен-, ных электрически последовательно, причем оба приемника тепла подсоединены к измерителям электрического сопротивления.
На фиг. 1 изображена схема устройства для сравнительной оценки тепловой эффективности зажигательных веществ, на фиг, 2 — схема измерительных элементов устройства для оценки тепловой эффективности; на фиг. 3— график зависимости теплосодержания 1
747270 от времени t к устройству для оценки тепловой эффективности.
На теплоизоляционной плите 1 устройства устанавливается плоский приемник 2 тепла, состоящий из двойного ряда тонких металлических пластин 3, зазоры между которыми герметизированы термостойкими электроиэоляторами 4.
Верхние и нижние пластины 3 и плита
1 разделены тонкими воздушными про- 10 слойками 5. Все пластины имеют одинаковое сечение и соединены между собой в последовательную электрическую цепь (см, на фиг. 2 ). К стоке 6 крепятся подвижные кольца 7 и 8, фикси- is рующие положение конического приемника 9 тепла, который состоит из теплоизоляционного кожуха 10, внешней 11 и внутренней -12 спиральных измерительных лент. Спиральные ленты 11 и 12, имеющие одинаковое сечение, изолированы друг от друга термостойкой электроизоляционной замазкой 13 (если воздушный зазор не обеспечивает надежной изоляции) и соединены между собой в последовательную электрическую цепь (см. фиг. 2).
Измерительный элементы пластины
3, а также спиральные ленты 11 и 12 разделенные воздушным теплоизоляцион- З0 ными прослойками, размещаются в два ряда для того, чтобы устранить теплообмен пластин 3 с плитой 1 и лент 11 и 12, с внешним кожухом 10. При больших тепловых напряженностях нагрева- д емых поверхностей целесообразно использование более двух рядов измерительных элементов, а при малых теплонапряженностях можно ограничиться одним рядом. 40
Ус"..ройство работает следующим образом.
Испытуемое вещество (огнесмесь 1 помещается на плоском приемнике 2 тепла 4 и поджигается. В результате непосредственного теплового воздействия огнесмеси на измерительные пластины 3 и пламени на измерительные спиральные ленты 11 и 12 они нагреваются и изменяют свое электрическое сопротивление, которое регистрируется во времени двумя автоматическими измерителями.
Если появится необходимость определения тепловосприятия по высоте конического приемника 9 или на отдельных участках плоского приемника 2, следует измерять локальные сопротивления пластины или ленты.
При определении тепловосприятия металлических элементов 3, 11 и 12 по увеличению их электрического сопротивления предполагается, что теплоемкость и температурный коэффицИент электрического сопротивления являются известными и в достаточной степени постоянными величинами в нужном диапазоне изменения температур; температура по сечению проводника постоянна, поскольку его поперечные размеры выбираются малыми, и не меняется только по длине элемента, Из дифференциального выражения закона Ома
К =й, +- — J (Т-Т )4М=К, + 2 3,(. .
9о гдеЯ = —— о начальное сопротивление проводника; объем проводника; объемная теплоемкость
V — "SI
С проводника.
Интеграл в выражении (2) определяет теплосодержание элемента, т.е.
Ч
J = JС (Т-ТО)dV.
Учитывая 12), выразим 3 через известные величины: сь
Д= к Я R0) (4) Изменение теплосодержания, во времени t качественно описывается кривой где R — электрическое сопротивление проводника длиной 2
1 оЩ
0 — удельное электрическое сопротивление при начальной температуре проводника То, К вЂ” температурный коэффициент электрического сопротивления.
S и Т вЂ” сечение и температура проводника если вместо d1 ввести Sd1=dv, следует такая зависимость между суммарным сопротивлением по всей длине нагреваемого проводника и его теплосодержанием
5 7472
ABC (см. фиг. 3). За меру сравнительной оценки зажигательной способности огнесмесей может быть принято максимальное количество тепла, воспринятое измерительными элементами, которому соответствует точка В. На предлагаемом устройстве можно учитывать растекаемость зажигательных веществ. о
Формула изобретения
Устройство для сравнительной оценки тепловой эффективности зажигательных веществ, содержащее установочную плиту„ закрепленную на штативе, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения инерционности и повышения точности моделирования процесса взаимодействия зажигательного вещества с 2р объектом в нем на установочной плите расположен плоский приемник тепла от
70 горящего зажигательного вещества, выполненный в виде одного или нескольких рядов тонких металлических пластин, изолированных друг от друга и от установочной плиты и соединенных электрически последовательно, а над ним закреплен приемник тепда от пламени, выполненный в виде полого теплоизоляционного усеченного конуса, вдоль внутренней поверхности которого спирально проходит один или несколько рядов изолированных друг от друга и от самого конуса тонких металличеСких лент, соединенных электрически последовательно, причем, оба приемника тепла подсоединены к измерителям электрического сопротивления.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
Авторское свидетельство СССР
М - 41733, кл. G 01 и 33/22, 1934.
