Устройство для исследования процессов теплоотдачи

Устройство для исследования процессов теплоотдачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается экспериментальных установок и может быть использовано для исследования процессов теплоотдачи и фазовых переходов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет исследования влияния вибрации на процессы теплообмена. В установке, состоящей из емкости для жидкости, термопары, исследуемой пластины и ступенчатого теплоизолированного нагревателя, ступенчатый нагреватель жестко установлен на вибраторе, трубка с термопарой жестко закреплена с ним посредством лап и цилиндрического переходника, сильфон, установленный между цилиндрическим переходником и днищем емкости, герметично отделяет цилиндрическую часть ступенчатого нагревателя от рабочей жидкости и позволяет ему совершать вибрации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪБЛИН (1% ИИ (51)4 G Ol N 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ icy

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I (21) 4305809/31-25 (22) 16.09.87 (46) 15.12.89. Бюл.й 46 (71) Институт геотехнической механики АН УССР (72) П.В.Мамонтов, Ю.В.Наврузов, В.Ф.Присняков и A.Â.Ñòîé÷åâ (53) 536.6(088.8) (56) Ситников И.В., Александров В.И.

Экспериментальное исследование плотности центров парообразования.В сб. Проблемы высокотемпературной техники, Днепропетровск, ДГУ, 1984, се4, рисю1е

Nakayama А. et al. Trans Jap. Soc.

Mech. Eng., 1986, В 52, N 477, с.2177, рис.l. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООТДАЧИ (57) Изобретение касается экспериИзобретение относится к экспериментальным установкам и может быть использовано для исследования процессов теплоотдачи и фазовых переходов.

На чертеже показана предлагаемая установка, Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства путем исследования влияния вибрации на процессы теплообмена.

Устройство состоит из емкости l, в днище которой расположен защищен-, ный теплоиэоляцией 2 жестко закрепленный на вибраторе 3 ступенчатый нагреватель 4. На торце меньшего диа2 ментальных установок и может быть использовано для исследования процессов теплоотдачи и фазовых переходов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет исследования влияния вибрации на процессы теплообмена.

В установке, состоящей иэ емкости для жидкости, термопары, исследуемой пластины и ступенчатого теплоизолированного нагревателя, ступенчатый нагреватель жестко установлен на вибраторе, трубка с термопарой жестко закреплена с ним посредством лап и цилиндрического переходника, сильфон, установленный между цилиндрическим переходником и днищем емкости, герметично отделяет цилиндрическую часть ступенчатого нагревателя от рабочей жидкости н позволяет ему совершать вибрации. l ил. метра нагревателя 4 установлена исследуемая пластина 5, а на цилиндрической части меньшего диаметра нагревателя 4 неподвижно установлен цилиндрический переходник 6, íà котором закреплены лапы 7 и 8, жестко соединенные с трубкой 9 ° внутри которой расположена термопара 10. При этом термопара 10 зафиксирована на заданном расстоянии от исследуемой пластины 5.

Трубка 9 с термопарой 10 имеет воэможность осевого перемещения вдоль направляющей втулки 1) неподвижно установленной на крышке емкости 1.

Кроме того, между цилиндрическим

1529089 переходником 6 и днищем емкости 1 установлен сильфон 12, герметично отделяющий полость А емкости 1 от окружающей среды.

Устройство работает следующим образом.

При выключенном вибраторе 3 вибрации нагревателя 4 отсутствуют. Нагреватель 4 отдает тепло исследуемой lp пластине 5 и она нагревается до заданной температуры, определяемой температрой нагревателя 4 ° При этом термопара 10, установленная в полости А фиксирует температуру рабочей жидко- !5 сти. Разность между температурой исследуемой пластины 5 и температурой жидкости, замеренной термопарой 10, позволяет характеризовать теплообменные процессы в установке без наличия 2Q вибрации нагревателя 4. При включении вибратора 3 нагреватель 4 совершает возвратно-поступательные движения относительно емкости I с определенной частотой и амплитудой. При этом про- 25 исходит периодическое сжатие-растяжение сильфона 12, а трубка 9 а термопарой 10 отслеживает движение нагревателя 4, перемещаясь в направляющей втулке 11 и расстояние макду термопа- З0 рой 10 и нагретой исследуемой пластиной 5 в процессе вибрации сохраняется.

Применение предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволяет расширить функциональные возможности установки при отсутствии погрешности, вносимой изменением точки позиционирования термопары относительно поверхности тецпоотдачи. Известная установка позволяет определять процессы теплоотдачи между нагретой исследуемой поверхностью и рабочей жидкостью прн неподвижном .4 нагревателе. Предлагаемая экснерименталъвая установка при выключенном внбраторе так же выполняет эту функцию, а при включенном внбраторе выполняет еще одну функцию, отсутствующую в прототипе — позволяет исследовать процессы теплоотдачи при вибрирующем в неподвижной емкости нагревателе.

В прототипе термопара жестко закреп,лена на крышке емкости. Однако при вибрации нагревателя исследуемая . пластина совершает периодическое движение вдоль оси емкости, при этом сначала приближаясь к термопаре, а затем отдаляясь от нее на величину, равную амплитуде колебаний нагревателя. При приближении нагретой поверхности к термопаре фиксируемая термопарой температура возрастает, а при удалении нагретой поверхности от

I термопары фиксируемая термопарой температура снижается. Этот разброс температуры, вызванный переменным расстоянием между термопарой и исследуемой пластиной, определяет погрешность, вносимую изменением точки позиционирования термопары относительно поверхности теплоотдачи. В предлагаемом устройстве термопара закреплена в подвижной относительно еикости трубке и связана лапами и . цилиндрическим переходником с нагревателем, что позволяет ей отслеживать движение вибрирующего нагревателя и сохранять постоянным расстояние до нагретой исследуемой пластины.

Формула изобретения

Устройство для исследования процессов теплоотдачи, содержащее емкость для жидкости, внутри которой расположен датчик температуры ступенчатый цилиндрический нагреватель с верхней ступенью меньшего диаметра, на которой располагают во время исследований пластину, расположенный в днище емкости, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей sa счет исследования влияния вибрации на процессы теплообмена, нижняя ступень нагревателя жестко закреплена на вибраторе, на верхней его ступени закреплен переходник, к которому прикреплен верхний торец сильфона, нижний торец которого скреплен. с днищем емкости, а измеритель температуры неподвижно установлен в трубке с воэможностью его осевого перемещения вдоль направляющей втулки, расположенной в отверстии крышки емкости, причем нижний конец трубки жестко закреплен на переходнике.

1529089

Составитель Е.Сиренко

Техред Л.Сердюкова Корректор, С.Черни

Редактор С.Лисина

Закаэ 7633/38 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при FKHT СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101