Способ определения мгновенных локальных коэффициентов теплоотдачи теплопроводности

Способ определения мгновенных локальных коэффициентов теплоотдачи теплопроводности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МГНОВЕННЫХ ЛОКАЛЬНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛООТДАЧИ И ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ в регенеративном газонагревателе, работающем в режиме нагрева стационарного потока газа, заключающийся в разогреве матрицы с последующим пропусканием через нее газа, нагреваемого за счет тепла, аккумулированного в матрице в период разогрева, и определении температурного распределения в нагреваемом газе, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности определения, одновременQ S но измеряют температуру нагреваемого газа и матрицы регенератора не менее (Л чем в трех точках, фиксируют максис мальную скорость изменения температуры матрицы и по измеренным значениям судят о искомых величинах.

с

С (21) 3684710/24-25 (22) 30.12.83 (46) 23. 10.85. Бюл. У 39 (72) В.М.Басов, А.С.Клепанда;

И.М.Приходько и А.В.Фомин (53) 536.24 (088.8) (56) Караваев Н.М. и Майков В.П.

Метод определения коэффициентов теплоотдачи в зоне зернистого материала. — Известия АН СССР. Отделение технических наук. 1956, Ф 6, с. 89-100.

Добросоцкий А.В. и Бойко В.О.

Комплексные исследования внутреннего контура двигателя с замкнутым регенеративным циклом. — Двигателестроение, 1981, Р 3, с. 3-6. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МГНОВЕННЫХ ЛОКАЛЬНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛООТДАЧИ И ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ в регенеративном газонагревателе, работающем в режиме нагрева стационарного потока газа, заключающийся в разогреве матрицы с последующим пропусканием через нее газа, нагреваемого за счет тепла, аккумулированного в матрице в период разогрева, и определе— нии температурного распределения в нагреваемом газе, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения точности определения, одновременно измеряют температуру нагреваемого газа и матрицы регенератора не менее чем в трех точках, фиксируют максимальную скорость изменения температуры матрицы и по измеренным значениям судят о искомых величинах.

1187048

ЗО ) С, =- ф Ср 0ф. р(9 т) >

JT . 37 dt, Jx (1-Ц РмСм — =о 5 (Т-9)+ Ъ 29 мм о 2, 35 где Ср и С„ (i "PM

Т и 6 теплоемкости газа и матрицы соответственно, плотности газа и матрицы соответственно, температуры рабочего тела и насадки соответственно, коэффициент теплоотда- 45 чи между рабочим телом и насадкой и наоборот, удельная поверхность теплообмена матрицы, приходящаяся на единицу объема регенератора, пористость матрицы, координата, время, массовый расход рабоче-55 го тела через единицу площади поперечного сечения регенератора, х

Изобретение относится к теплотехническим измерениям, а именно для определения мгновенных локальных коэффициентов теплоотдачи и теплопроводности в регенераторах тепловых машин, например, цикла Стирлинга.

Целью изобретения является повышение точности определения мгновенных локальных значений коэффициентов теплоотдачи и теплопроводности 1О в регенеративном газонагревателе.

При продувке матрицы регенератора, имеющей постоянную температуру, потоком рабочего тела„ имеющим более высокую постоянную температуру, в регенераторе возникает нестационарный процесс теплообмена, который состоит в том, что матрица прогревается до температуры, равной температуре рабочего тела. Изменение темпе- 2р ратуры матрицы во времени и по продольной координате носит характер распространения температурной волны от начального сечения регенератора к конечному, 25

Указанные процессы при определенных допущениях описываются системой дифференциальных уравнений, напр имер h коэффициент эффективной продольной теплопроводности матрицы регенератора.

Определение значений коэффициентов теплоотдачи и теплопроводности производится по измеренным значениям температур рабочего тела и матрицы. Вследствие этого, в насадке регенератора на некотором удалении от

его концов для исключения влияния концевых эффектов устанавливается не менее трех пар температурных датчиков, равностоящих один от другого.

Каждая пара представляет собой датчик для измерения температуры матрицы и датчик для измерения температуры рабочего тела. Регистрация указанных температур производится многократно в течение периода дутья с достаточно малым шагом по времени.

По результатам измерений вычисляется разность температур матрицы в любых двух точках, которая записывается измерительной системой. В момент прохождения температурной волной зоны фиксации датчиков разность температур вначале увеличивается, а затем начинает уменьшаться.

Момент, когда замеренное значение разности температур станет меньше предыдущего на некоторую величину, приблизительно соответствует точке перегиба, в которой приращение скорости изменения температур приблизительно равно нулю, а, следовательно, скорость изменения примерно постоянна. Это обуславливает повышение точности метода. В этот момент замеры прекращаются. Вычисления производных ведутся по последним записанным значениям, которые характеризуют искомые температуры непосредственно на фронте температурной волны.

С целью повышения точности вычисления частных производных можно использовать схемы их численного расче— та, основанные более чем на трех точках и учитывающие взаимовлияние частных производных по времени и продольной координате.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в обеспечении возможности экспериментального определения мгновенных локальных значений коэффициен— тов теплаотдачи, упрощении расчетной методики и устранении необходимости з 1187048 4 предварительной оценки коэффициента ти как решения системы линейных ураНэффективной теплопроводности. нений с использованием методов чисПредлагаемый способ позволяет ленного дифференцирования, что дает определить искомые величины коэффи- возможность повысить точность провециентов теплоотдачи и теплопроводнос- дения эксперимента.

Составитель В. Зайченко

Редактор О.Черниченко Техред А.Бабинец Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 6541/48 Тираж 896 Подписное

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