Способ измерения температуры газовых потоков

 

(ii).870974

ОП ИСАНИЕ

И306РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистические

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.06. 79 (21) 2781377/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетОпубликовано 07.10.81 ° Бюллетень №37

Дата опубликования описания 10.10.81 (5l )M. Кл.

6 Ol К 7/02

Гееударетееииый камитет

СССР ио делам изоеретеиий и открытий (53) УДК536.53 (088.8) A.Â. Загородних и В.Г. Тестов

Ордена Трудового Красного Знамени институ oòå íèêè.u электроники АН СССР (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ

Изобретение относится к области тепловых измерений и может найти применение в технике контроля тепловых потоков в камерах сгорания, реактивных струях, МГД-генераторах.

Известен способ измерения температуры газовых потоков низкотемпературными термоприемниками, заключающийся в фиксировании через определенные промежутки времени показаний . термоприемника и нахождении по изме ренным величинам температуры газа (1), При измерении температуры этим способом термоприемник вводится в газовый поток на время, за которое он не успевает нагреться до температуры

15 газа.

Из известных способов наиболее близким по технической сущности является способ измерения температуры газовых потоков, заключающийся в

20 охлаждении термопары, помещенной в газовый г.оток, и регистрации ее показаний (2). При измерении температуры этим способом основная и дополнительная термопары непрерывно охлаждаются жидким хладагентом.

Недостатком этого способа является узкий диапазон измеряемых темпе" ратур.

Целью изобретения является расширение диапазона измерений до температур, превышающих температуру разрушения материала термопары.

Поставленная цель достигается тем, что термопару охлаждают путем opomeния жидким хладагентом, регулируя поток хладагента до вывода его в режим пленочного кипения на термопаре, регистрируют. показания термопары в зависимости от времени и с учетом параметров термопары определяют искомую температуру газа.

При орошении термопары, помещенной в высокотемпературный газовый поток, 870974 (2) 1-ехр (- Я

)1 j)+exp (- o)1

Формула изобретения жидким хладагентом, например водой, регистрируемая ею температура зависит от скорости газа Ч1-, скорости капель

Ч, температуры жидкости Т и газа

Т, размера капель41 и термопары 4 ., частоты попадания капель на термопару и коэффициентов теплообмена термопары с газом ((< и жидкостью Д.1, Однако в то время как- для газа коэффициент теплообмена постоянен, для жидкости 10 коэффициент теплообмена существенно зависит от температуры поверхности термопары. При изменении температуры термопары можно реализовать два типа теплообмена..Первый соответствует пузырьковому, а второй — пленочному режиму кипения жидкости на термопаре.

При пузырьковом режиме теплообмена коэффициент теплообмена велик, спай термопары не успевает прогреться в течение времени между двумя последовательными попаданиями капель и термопара показывает температуру жидкости

В режиме пленочного кипения уменьшение температуры термопары при попадании капли меньше, чем возрастание температуры за время между последующими попаданиями капли. При этом

ЭО термопара нагревается до равновесной температуры Т, которая меньше температуры газа.

На фиг.1 показано устройство, посредством которого может быть реализо- 40 ван этот способ; на фиг ° 2 †зависи- мость выходного сигнала термопары от времени.

Устройство для измерения темпера" туры содержит термопару 1, устройство орошения 2, включающее завихритель 3 сопла 4, Измерение температуры газа осуществляют следующим образом.

Термопару вводят в поток, .направляют на ее спай струю капель хладагента и регулируют ее таким образом чтобы обеспечить режим пленочного кипения хладагента на термопаре. Режим пленочного кипения характеризуется постоянным пониженным коэффициентом теплообмена поверхности и ,жидкостиО1 и определяется температурой поверхности для каждого отдельно4

Эту разность можно определить из уравнений теплового баланса .Гнн 1.нн н = - ехр (-Z„ I zP; г «-Тон = -«P(- - конечная и начальная температура термопары при ее нагреве в газе;

Т вЂ” конечная и начальная

Ок

° и температура термопары при ее охлаждении единичной каплей; и 1 — время контакта термо14 о пары с газом и жидкостью. о= т+ к)/% x=4l(dz к) V 3 р где N — концентрация капель в едини-М це объема; и — постоянные времени термопары

Н Х при нагреве газом и охлаждении жидкостью, определяемые расчетным или экспериментальным путем.

Б установившемся режиме температура газа будет определяться выражением, которое легко получить из (1) 1ен11-T„(-ехр(е/г, Ц L

ro хладагента. Так для воды эта темпео ратура должна быть выше 150 С.

При достижении термопарой температуры Тт. производят запись выходного

Р сигнала термопары в з ависимости от времени. Время контакта термопары с газом определяют из полученной записи. Значение искомой температуры определяют по формуле (3).

Описываемым способом можно измерять температуру газа много большую, чем температура разрушения материала термопары.

Способ измерения температуры газовых потоков, заключающийся в охлажде нии термопары, помещенной в газовый поток, и регистрации ее показаний, отличающийся тем, что, Pz< / РФЮЯ

4 лаА илу

Гарячий pug

ВНЫИПИ Заказ 8422/12 Тираж 910 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная,4

З с целью расширения диапазона измерений до температур, превышающих температуру разрушения материала термопары, последнкио охлаждают путем.орошения жидким хладагентом, регулируя поток хладагента до вывода его в режим пленочного кипения на термопаре, регистрируют показания термопары в зависимости от времени с учетом

870974 6 параметров термопары определяют искомую температуру rasa.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

f. Авторское свидетельство СССР

В 501298, кл. Я 01 К-7/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР..

Ф 647549, кл. 8 01,К 7/02, !,977, (прототип).