Устройство для исследования теплообмена

Устройство для исследования теплообмена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВА .НИЯ ТЕПЛООБМЕНА, содержащее вакуумную камеру с катодом и анодом, выполненным в виде тупиковой камеры с массивным дном, с соплом для подвода и каналом для отвода теплоносителя, и термопары, размещенные по радиусу на охлаждаемой поверхности дна тупиковой камеры, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения коэффициента теплоотдачи , оно снабжено дополнительными соплами , жестко соединенными друг с другом и установленными с возможностью поворота и перемещения по вертикали относительно дна тупиковой кгичеры, и дополнительными термопарами, расположенными на нагреваемой поверхнос ти дна тупиковой камеры и отделенными друг от друга пазами, выполненными в продольном и поперечном направлениях и заполненными материалом с малым коэффициентом теплопроводности . У1 4;iib :л 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (Н) 3(51) G 01 N 25 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2l) 3465884/18-25 (22) 26.05.82 (46) 15.11 ° 83. Бюл. Р 42 (72) A.Ñ.Êîìeíäàíòîâ,Ю.A.Êóçìà-Кичта и A.Е.Мазыкин (71) Московский ордена Ленина энергетический институт (53) 536.24(088.8) (56) 1. Киневский О.Ф., Островс.кий k).Н. Теплообмен при охлаждении внутренней поверхности колпачка кипящим жидким азотом. †Теплофизика и теплотехника, т.28, 1976, с.7476.

2. Абросимов A. И., Парамонов A. A, Критические тепловые потоки на дне тупика омываемой круглой водяной струей. †Теплофизика высоких темпера-тур, т. 19, 1981 с, 373-376 (прототип). (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ TEIIJIOOBMEHA, содержащее вакуумную камеру с катодом и анодом, выполненным в виде тупиковой камеры с массивным дном, с соплом для подвода и каналом для отвода теплоносителя, и. термопары, размещенные по радиусу на охлаждаемой поверхности дна тупиковой камеры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения коэффициента теплоотдачи, оно снабжено дополнительными соплами, жестко соединенными друг с другом и установленными с возможностью поворота и перемещения по вертикали относительно дна тупиковой камеры, и дополнительными тврмопарами, рас- Е положенными на нагреваемой поверхнос ти дна тупиковой камеры и отделенными друг от друга пазами, выполненными в продольном и поперечном направлениях и заполненными материалом с малым коэффициентом теплопроводности.

1054754

Изобретение относится к области экспериментальной физики, н частности к устройствам для измерения коэф" фициента теплоотдачи при мегаваттных тепловых нагрузках, неоднородных по понерхности, и может быть использовано н технической и ядерной физике, радиоэлектронике и других Отраслях техники.

Известно устройство, представляющее собой теплообменник н,виде колпачка, охлаждаемого изнутри жидкостью, поднодимой через сопло. Обогрев колпачка осущестнляется закрепленным на нем электрическим нагревателем, Температура колпачка определяется 15 с помощью термопар, установленных на его наружной онерхности {1).

В результате неточности измерения температуры стенки из-за перетоков тепла погрешность определения коэффи-2{) цивнта теплоотдачи может превысить 100%.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для исследования теплообмена, содержащее вакуумную камеру с катодом и анодом, выполненным в виде тупиковой камеры с массивным дном, с соплом для подвода и канаJIobl для отвода теплоносителя и термопары, размещенные по радиусу на охлаждаемой поверхности дна тупиковой камеры {2).

Недостатком указанного устройства является низкая точность измерения коэффициента теплоотдачи вследствие значительной погрешности в определении температуры стенки из-за возника,ющих s ней еретокон тепла.

Цель изобретения — повышение точности определения коэффициента теп- 40 лоотдачи.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для исследования теплообмена, содержащее вакуумную камеру с катодом и анодом, выполненным 45 в виде тупиковой камеры с массивным дном, с соплом для подвода и каналом для отвода теплоносителя, и термопары, размещенные по радиусу на охлаждаемой поверхности дна тупиковой камеры, снабжено дополнительными соплами, жестко соединенными одно а другим и установленными с возможностью понорота и перемещения по веРтикали относительно дна тупиковой камеры, и дополнительными термопара-. ми, расположенными на нагреваемой поверхности дна тупиковой камеры и отделенными одно от другой пазами, выполненными н продольном и поперечном направлениях и заполненными материалом с малым коэффициентом теплопроводности.

На фиг. 1 изображена схема устройства на фиг, 2 дно тупикбвой камеры. устройство содержит вакуумную камеру 1 с катодом 2 и анодом, выполненным н виде тупиковой камеры с массивным дном 3, с соплом 4 для подвода и каналом 5 для отвода теплоносителя, термопары бр размещенные по радиусу на охлаждаемой поверхности дна тупиковой камеры, термопары 7 на нагренаемой поверхности дна тупиковой камеры, трубную доску 8, жестко соединяющую сопла одно с другим, винт 9 перемещающий сопла н вертикальном направлении, поворотное устройство

10 для вращения сопел относительно дна тупиковой камеры, фиксатор 11, жестко связывающий поворотное устройство и трубную доску.

Тупиковая камера служит для подвода к ее дну и отвода от него теп" лоносителя и представляет собой стакан, охватывающий боковой стенкой сопла, по которым подводится теплоноситель. Теплоноситель отводится в пространствах между соплами и боконой стенкой стакана. Массивное медное дно тупиковой камеры служит ано-, дом и нагревается при электронном нагреве. Через него передаются и по дТ н- нем измеряются меганаттные теп ловые нагрузки. На нагренаемой и охлаждаемой сторонах дна установлены термопары, с помощью которых фиксируются распределения температуры по понврхности. Для уменьшения перетечек тепла дно тупиковой камеры выполнено с пазами 12 (представляют собой прорез 4), в продольном и поперечном направлениях, заполненными материалом 13 с малым коэффициентом твплопроводности.

Устройство работает следутацим образом.

В вакуумной камере 1 с катодом 2 и анодом 3, являкщимся дном тупиковой камеры, создается вакуум

10>мм рт.ст. Сопла 4, по которым подводится теплоноситель, жестко связанные трубной доской 8, с помощью поворотного устройства 10, фиксатора 11, винта 9 устанавливаются на заданных положении и расстоянии относительно дна 3 тупиковой камеры. Через них подается теплоноситель с определенным расходом и температурой. Производится электронный нагрев дна 3 тупиковой камеры. По градиенту hT в дне 3 тупиковой камеры, определенному с помощью термопар 7 на нагревав" мой поверхности и термопар б на охлаждавмой поверхности, находится передаваемый тепловой поток. С помощью винта 9 изменяется расстояние между соплами 4 и дном Э тупиковой камеры и проводятся указанные измерения.

В результате определяются условия для ранномерного эффективного тепло" съема с дна 3 тупиковой камеры.

Oui.1

42.2

Составитель В. Зайченко

Редактор О.Колесникова Техред А.дч Корректор B,Áóòÿãà

Заказ 9095/50 Тираж 873 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Данная конструкция устройства позволяет в значительной степени повысить точность исследования коэффициента теплоотдачи при больших неоднородных тепловых нагрузках.