Устройство для измерения давления и температуры газового потока

Устройство для измерения давления и температуры газового потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВОГО ПОТОКА , содержащее цилиндрический насадок статического давления с приемными отверстиями, внутри которого размещен приемник полного давления/ и цилиндрическую проточную камеру торможения с размещенной в ней термопарой , отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения высоких температур торможения газового потока, в немв передней части цилиндрического насгщка выполнены две параллельные лыски,ка-г мера торможения установлена снаружи насадка и охватывает лыски так, что приемные отверстия насадка расположены вне камеры торможения при этом термопара выполнена в виде полого цилиндра с разнесенным спаем, а внутренняя поверхность камеры торможения покрыта слоем отражающего покрытия. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (Il) 3(5i) G 01 ь 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, I - — . ".!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ- СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ j

1

ii н

К ABTOPCHOlVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3390276/18-10 (22) 03.02 .82 (46) 30,06.83. Бюл. 9 24 (72) Н,В. Литюга, Л.И, Струк, Ф.И.Захаров, А.В. Чоба и И.A. Щербак (71) Ордена Трудового Красного Зна,мени институт проблем материаловедения AH Украинской ССР (53) 531 ° 787(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 200825, кл. G 01 Р 5/14 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 563586, кл. G 01 L 19/00 1976 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВОГО ПОТО

KA содержащее цилиндрический насадок статического давления с приемными отверстиями, внутри которого размещен приемник полного давления, и цилиндрическую проточную камеру торможения с размещенной в ней . термопарой, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения точности измерения высоких температур торможе ния газового потока, в нем в передней части цилиндрического насадка выполнены две параллельные лыски камера торможения установлена снаружи насадка и охватывает лыски так, что приемные отверстия насадка расположены вне камеры торможения, при этом термопара выполнена в виде полого цилиндра с разнесенным спаем а внутренняя-поверхность камеры торможения Е

Ch покрыта слоем отражающего покрытия..

1026026

20 óñòàíoâëåHà снаружи насадка и охватыИзобретение относится к измерению термога з одинамическ их парамет ров высокотемпературных газовых потоков и редназначено для измерения температуры торможения давлений динамического и статического при температуре до.1800 К.

При исследовании газовых потоков с помощью различных зондов возрастают требования к величине миделя приемника температуры вследствие того, что приемник больших размеров, установленный в поток, вносит значительную погрешность н значения измеряемых параметров. Иетоды измерения температуры основаны на том, что в исследуемую среду вводится неподвижный приемник, который, взаимодействуя с ней, принимает некоторую равновесную (собственную) температуру, При относительно невысоких температурах и малых скоростях газового потока его температуру принимают равной температуре чувствительного элемента приемника, помещенного в газовый поток. Но с ростом — åìïåðàòóðû исследуемого газового потока появляется дополнительное требование к приемнику - уменьшение потерь за счет пере,излучения.

Известно устройство для измерения температуры газа и полного давления, которое выполнено в виде трубки из термоэлектродного материала и медного корпуса, между которыми помещен изолятор. Трубка и корпус соединены между собой в приемной части насадка медной перемычкой 1).

Однако это устройство работает при сравнительно невысоких температурах и не позволяет измерять одновременно несколько параметров потока.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является комбинированный насадок для измерения давления газового потока, который содержит насадок статического давления, для чего на его боковой поверхности выполнены отверстия. Внутри насадка размещены осесимметричный приемник полного..давления-с круглым приемным отверстием. Полость приемника полного давления соединена пневмотрассой с регистрирующим прибороМ.

Внутри приемника полного давления коаксиально закреплена трубка с размещенным в ее полости спавм термопары. Трубка представляет собой проточную.камеру торможения 21.

Недостатки известного устройства заключаются в том, что с ростом температуры газа коэффициент восстанов" ления приемника уменьшаежся от .0,97 до 0,92 при Т = 400-800 К и падает до 0,8 при Т = 1000 К. Кроме того, с ростом температуры газового потока падает коэффициент теплоотдачи

40 ,45

65 от газа к чувствительному элементу.

Его увеличение возможно лишь за счет изменения характера обтекания чувствительного элемента, что невозможно вследствие малой площади устройства.

Цель изобретения - повышение точности измерения высоких температур торможения газового потока.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения давления и температуры газового потока, содержащем цилиндрический насадок статического давления с приемными отверстиями, внутри которого размещен приемник полного давления, и цилиндрическую проточную камеру торможения с размещенной в ней термопарой, в передней части цилиндрического насадка выполнены две параллельные лыски, камера торможения вает лыски так, что приемные отверстия насадка расположены вне камеры торможения, при этом термопара выполнена в виде полого цилиндра с разнесенным спаем, а внутренняя поверхность камеры торможения покрыта слоем отражающего покрытия, Внутренняя поверхность камеры торможения покрыта слоем материала с высоким коэффициентом отражения, например NgO. Для уменьшения газодинамического сопротивления передняя активная часть насадка имеет скос на угол 15 . Наличие лысок на переднем участке насадка способствует обтеканию газом как внутренней так и наружной поверхностей термочувствительного элемента за счет чего увеличивается его активная поверхность и возрастает коэффициент теплоотдачи от газа к чувствительному элементу, вследствие чего коэффициент восстановления приемника возрастает до 0,96 при температуре газового потока до 1800 К. Такое конструктивное исполнение устройства с нанесенным на внутреннюю поверхность камеры торможения отражающим покрытием, позволяет уменьшить радиационные потери тепла, а увеличение поверхности обтекания газом чувствитвльного.элвмента позволяет существенно увеличить. коэффициент теплоотдачи от газа к чувствительному элементу, уменьшить поперечное сечение устройства и слвдовательно, повысить точность измерения.

На чертеже изображено првдлагаемое устройство в аксонометрии, общий вид (часть камеры торможения вырезана) .

Устройство состоит иэ насадка статического давления, на первднвм активном участке которого выполнены две параллельные лыски 1, скос 2 и размещены отверстия приемников давлений полного 3 и статического 4, 1026026

Составитель О. Полез

Редан тор A . Ку рах Техред М. Гер гель Корректор В. Бутяга

Тираж 873 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4549/35

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и термопары 5, выполненной в виде ,полого цилиндра с разнесенным спаем расположенной вдоль газового потока в камере 6 торможения, имеющей отверстия 7 для выхода газа. Камера торможения имеет внутреннее отражающее покрытие 8. Отверстия приемников давлений полного 3- и статического 4 подсоединены к пневмотрас ам 9, к которым подсоединяют приборы,:регистрирующие соответствующие давления. К проводам 10 термопары 5 подключают электроизмерительный прибор.

Устройство работает следующим образом.

К концам проводов 10 подключают электроизмерительный прибор, а к пневмотрассам 9 соответствующие манометры динамического и статического давлений. Устройство вводят в га-: зовый поток.

По показаниям соответствующих манометров определяют давления динамическое и статическое. Термопара, нагреваясь, выцает термо-ЭЦС, которую регистрирует электроизмерительный прибор. Имея график зависимости термо-ЭДС чувствительного элемента от температуры, определя.ют температуру торможения газа.

3а счет конструктивных особеннос

I тей предлагаемое устройство nossoляет увеличить коэффициент теплоотдачв от газа к чувствительному але15 менту, уменьшить радиационные потери тепла -и увеличить коэффициент восстановления приемника до 0,96 При теМпературе газа до 1800 К, что- приводит к увеличению точности измерения высокотемпературного газового потокае