Способ определения локального теплового потока через теплопередающую стенку

Патент 543860

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

(11) 543860

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 30,12.74(21) 2089627/25 (51) М. Кл.е

5018 25/00//

//601 К 17/08 с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано25.01.77.Бюллетень ¹ 3 (45) Дата опубликования описания23.05.77 (53) УДК 621.039, .576 (088,8) (72) Авторы изобретения В. Е, Минашин, Г. И, Сабелев, Н. С. Грачев и В. В. Худаско (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОКАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО

ПОТОКА ЧЕРЕЗ ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩУЮ СТЕНКУ

9=с ав вЂ”, ар где (вЂ”

at/агвЂ” пературы С„gкости

S скорость течения жидкости; производная от распределения темвдоль потока; теплоемкость и удельный вес жидплощадь поперечного сечения канаИзобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано при определении теплового потока через теплопередаюшую стенку, разделяющую полости теплоносителей, например, в наро- 5 генераторах. У"

Известен способ определения локального теплового потока через теплопередаюшую стенку путем измерения градиента температуры.на теплопередающей стенке с последую-1О щим расчетом локального теплового потока с использованием значений теплопроводности материала теплопередаюшей стенки(1).

Недостатком способа является ограниченйая точность вследствие погрешности изме- еа рения градиента температур в стенке теплообменника, Известен также способ определения локального теплового потока, не требующий измерения перепада температур в стенке (21. 20

Он заключается в том, что определяют распределение температуры стенки вдоль течения теплоносителя, а также поле температур теплоносителя. Локальный тепловой поток рассчитывают как 25

JIB в

Недостатком способа является ограниченная точность вследствие погрешностей, возникающих при измерении поля температур как по длине теплопередаюшей стенки, так и в поперечном сечении канала.

Бель изобретения .«повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что при определении локального теплового потока через теплопередающую стенку, разде» ляюшую полости теплоносителя, например, в теплообменнике "труба в трубе". путем из»мерения распределения температуры вдоль теплопередаюшей стенки, из одной полости удаляют теплоноситель, помещают в нее ио»

543 860

g(K)=g P jx) Составитель В. Вертоградский

Редактор Т. Иванова Техред А. Богдан Корректор Н. Ковалева

Заказ 811/61 Тираж 1052 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 точник теплового потока с известным профилем тепловыделения, перемешают его вдоль теплопередаюшей стенки, измеряют после каждого перемещения распределение температуры стенки и, используя принцип суперпозиции, определяют значение теплового потока в любом сечении теплопередающей стенки.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. 10

Вместо одной жидкости (любой, если обе жидкости не изменяют своего агрегатного состояния, или вместо жидкости, изменяющей агрегатное состояние) помещают нагреватель с произвольным, но известным распределением по длине мощности тепловыделения и измеряют распределение температур вдоль теплоперадающей стенки. Затем нагреватель перемешают вдоль канала и после каждого перемещения измеряют рас-20 пределение температур вдоль теплопередаюшей стенки.

На основании принципа суперпозиции справедливо уравнение (для случая постоянного по длине тепловыделения нагревателя интенсивности g ) где t (Е) вЂ” распределение температуры теплопередаюшей стенки в направлении течения теплоносителя в теплообменнике жидкость жидкость;

4.(Lj-òî же, но в теплообменнике жидкость- Зб нагреватель в вЂ” ом положении нагревателя;

- температура жидкости на входе в теплообменник жидкость-нагреватель;

Я; вЂ” неизвестные коэффициенты, подле- 40 жащие определению;

И вЂ” число перемещений нагревателя.

Удовлетворив уравнение (1 ) при различных значениях к в И точках, полу4 чают систему уравнений для вычисления коэффициентов р;

Искомое распределение теплового потока по длине канала дается соотношением и где р- постоянная положительная или отрицательная величина, начало и величина которой меняются с номером» .

Изобретение позволяет увеличить точность определения локального теплового потока, поскольку не требует знания полей скорости и температур теплоносителей или знания перепадов температур в стенке теплообменника.

Формула изобретения

Способ определения локального теилового потока через теплопередаюшую стенку, разделяющую полости теплоносителей, например, в теплообменнике "труба в трубе", путем измерения распределения температуры вдоль теплопередающей стенки, о т л ичаюшийся тем, что, сцельюповышения точности, из одной полости удаляют теплоноситель, помещают в нее источник теплового потока с известным профилем тепловыделения, перемешают его вдоль теплопередающэй стенки, измеряют после каждого перемещения распределение температуры стенки и, используя принцип суперпозиции, определяют значение локального теплового потока в любом сечении теплопередающей стенки.

Источники информации, принятые во amмание при экспертизе:

1. Михеев М. А. Основы теплопередачи, М., Госиздат, 1956, с. 18.

2. rance D.Ì.3NB «и И« иМ rneta0

Иеайед forced convect«on Ьо«0»иф. Же иай.

Хац иа0 of Heat and Mass Transfer, 1973. юОЛ6, р.2343 вЂ” 235Ч;