Устройство для исследования теплообмена в электрических полях

Устройство для исследования теплообмена в электрических полях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (») 4ss4sI

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистичвских

Уеслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено06.08.74 (21) 2051643/18-10 (Я) М, Кл.(. 01 и 7/16

С. 01 k 17/16 с присоединением заявки №

Гасударстваиный канитет

Сааата Миииатрав СССР аа делам изааратаиий

N QTXPblTMN (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.12.75.Бюллетень №47 (45) Дата опубликования описания 12.03.76 (63) УДК 621.365.4 (088.8) С. Б. Минкин, В. Е. Улашик, Б. И. Федоров и А. Г. Шашков (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО LIJIH ИССЛЕДОВАНИЯ TEIIJIOOEMEHA

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ

Изобретение относится к технике тепло:: физического эксперимента и может быть

l » использовано при исследовании влияния элект:рических полей на теплообмен нагретых тел

;с окружающей средой. 5

В известных устройствах в качестве теплоотдаюшего тела используется тонкий металлический провод, нагреваемый «ротекаюшим электрическим током. На провод и на коаксиально расположенный проводящий цилиндр подается напряжение от высоковольтного источника. Между ними образуется сильное неоднородное поле, и под воздействием сил электрической природы в И жидкостях и газах возникают,дополнительные электроконвенктивные возмущения, ко- торые приводят к значительному увеличению теплоотдачи провода.

Эффект унте»сификации теплообмена оп- 20 ределяется по затрате дополнительной энер— гйи и» нагрев провода в йоле по сравнению с энергией, затрачиваемой на нагрев до той же тем«ературь1 «ри er o отсутствии. Конт.роль за температурой провода осушествля- 25 ется путем измерения его электрического сопротивления, Однако такое устройство не обеспечивает высокой точности измерений, которая определяется малым температурным коэффидиентом электрического сопротивления металлических проводников, и, следоватеJ»но, их низкой температурной чувствительность i.

11ель изобретения — упрощение электрич = кой измерительной схемы, методики экс«ар«мента и обработки экспериментальных данных,. повьпчение надежности и точиосчи результатов.

Для этого в качестве нагренаемого ла используется полупроводниковый терморезистор, имеющий металлический кир»уt. пилиндрической формы и надежный 1е«новой контакт с ним, обладающий тем«ературным коэффициентом электрическо о си»ротивления на порядок большим, чем у металлов, и высокой чувствительностью х изменениям условий теплообмена.

Вся необходимая информип»я»ри это 1 может быть получена из стат»ческ»х

496481

3 вольт-амперных характеристик терморезистора, снятых при подаче высокого напряжения и без него.

На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — электрическая схема измерения, На координатнике 1 закреплен полый проводящий цилиндр 2, внутри которого вдоль оси размещен терморезистор 3, растянутый с помощью пружин между двумя 10 электроизоляционными стойками 4. Через клемму к цилиндру подсоединяется провод высокого напряжения 5. Второй полюс источника соединяется с токопроводом терморезистора 6, связанным с его металли- )5 ческим корпусом. Основание 7 выполнено из электроизоляционного материала. Электрическая схема содержит источник питания

8, регулируемый резистор 9, терморезистор

3 и измерительные приборы 10 и 11. Вы- 20 сокое напряжение подается в схему or регулируемого высоковольтного источника.

Для снятия вольт-амперных характеристик служит регулируемый резистор 9 по вольтметру 10 и амперметру 1.1, причем устанавливается стационарный режим в отсутствии поля при определенной величине протекающего через терморезистор 3 тока. Затем включается высоковольтный источник, напряжение которого поднимается до заданной величины и через клеммы

12 и 13 подается в схему. При этом меняются условия теплообмена терморезистора со средой, вследствие чего он начинает интенсивно остывать, и цепь выходит из устойчивого состояния. Поддерживая неизменным ток терморезистора, добиваются нового стационарного режима работы цепи, которая характеризуется значительно возросшим падением напряжени я на терм о резисторе.

Критерием интенсификации полем тепло- обмена терморезистора может служить относительное изменение мощности, рассеиваемой терморезистором при одиноковых температурах разогрева. Для расчета относительной мощности при различных температурах терморезистора в заданном интервале температур окружающей среды достаточно на графике семейства вольтамперных характеристик, снятых в поле и без него, провести из начала координат ряд прямых, которые в теории терморезисторов принято называть линиями равных сопротивлений или равных температур.

Точки пересечения вольт-амперных характеристик с каждой из этих прямых определяют режим работы терморезистора при одинаковой температуре его разогрева, которая определяется из температурной характеристикй

Предмет и з о б р е т е н и я

Устройство для исследования теплообмена в электрических полях, содержащее нагреваемое электрическим током тело и коаксиально расположенный по отношению к нему проводящий цилиндрический корпус, к которым подводится напряжение высоковольтного источника о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения надежности и точности результатов, а также упрощения методики, в качестве нагреваемого тела использован полупроводниковый терморезистор, установленный внутри полого цилиндра и контактирующий с ним, причем один токопровод терморезистора электрически связан с корпусом и соединен с одной из клемм высоковольтного источника.

496481

ЯЬг 1

Заказ

Изд. Ко Щ,ф Тираж 902

Подннсное

Ц!1!11!!1!! Государственного комитета Совета Министров СССР

ilU делам изобретений н открытий

Москва, 1!3035, 1 аушская наб., 4

П!гедориягне «11атент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

Составитель 1-1. Афонькин

Редактор 11.Êîçëîâà ТехредЗ.Тараненко