Устройство для исследования теплоотдачи к волокнистому материалу,типа ткани при фазовом переходе жидкости

Устройство для исследования теплоотдачи к волокнистому материалу,типа ткани при фазовом переходе жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

СОцийлнстнч(мкн и

Респубянк (11)б27387 (6l) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 01,1275 (21) 2194283/18-25 с присоединением заявки РЬ— (23) Приоритет— (48) Опубликовано 05.1078. Бюллетень № 37 (45) Лата опубликования описания 1808;78 (51) М. Кл.

G 01 К 25/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открыти и (53) УДК 536. 24 (088.8) (72) Авторы изобретения

В ° A. Кожевников и А.В.Ревякин (71) Заявитель (54) УСТРОРСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛООТДАЧИ К ВОЛОКНИСТОМУ МАТЕРИАЛУ ТИПА ТКАНИ

ПРИ ФАЗОВОМ ПЕРЕХОДЕ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к приборам для проведения исследований в области теплофиэики.

Известно устройство для определения теплопроводности тканей, содер" жащее камеры, примыкающие к различным сторонам исследуемой ткани,причем одна нэ камер нагревается электрическим нагревателем, а другая может охлаждаться потоком газа для 10 создания градиента температуры (11 .

Недостатком устройства является низкая точность исследования вследствие того, что измеряется температура воздуха в камерах, а не температура поверхности ткани; кроме того, зто устройство нельзя использовать для исследования теплоотдачи при фазовом переходе жидкости.

Ближайшим техническим решением ® к предложенному является устройствс для исследования тепловых свойств пористых волокнистых материалов, в котором нагревательный элемент поаФЮщен между двумя исследуемыми образ- «5 цами, прижимаемыми к нему плоскими холодйльниками. В пазах на поверхности корпуса нагревателя н холодильников расположены термопары для измерения градиента температуры (2

Устройство не позволяет исследвать теплоотдачу при кипении жидкости с поверхности пористого волокнистого материала, поскольку наружные поверхности пористых образцов закрыты холодильниками и отсутствует коллектор для подвода жидкости.

Цель изобретения — повышение точности исследования теплоотдачи.

Поставленная цель достигается тем, что в корпусе нагревателя на наружной поверхности выполнены пазы, в которые помещены термопары, закрытые снаружи металлической фольгой; нагреватель закреплен на пустотелом перфорйрованном коллекторе для подвода жидкости; нагреватель и коллектор охвачены волокнистым материалом, овободные концы которого зажаты в перекладине, перемещаемой посредством винтов, имеющихся на стойках, закрепленных на основании, на котором установлен также винтовой механизм, перемещающий кронштейн с закрепленными на нем наружными термопарами.

На чертеже показано. предложенное устройство в изометрической проекции с разрезом.

627387

Устройство для исследования теплоотдачи содержит электрический плоский нагреватель 1, выполненный иэ нихромовой проволоки,размещенной в керамиче -.кой плитке, которая установлена между медными пластинами 2 и 3 и сверху закрыта теплоизоляционной пластиной 4 (между плиткой и пластинами 2,3 имеется паз шириной 3 мм).

На наружной поверхности пластин

2 и 3, в их центральной части,выполнены пазы для размещения в них термопар 5 и 6. Термопары занимают участок шириной 20 мм и расположены по диагонали этого участка с шагом по высоте 10 мм. Снаружи термопары закрыты медными пластинами 7 и 8 толщиной 0,09 мм, которые прикреплены к пластинам 2 и 3 спеканием.

Корпус нагревателя, образованный пластинами 2,3,7 и 8, закреплен на коллекторе 9 для подвода жидкости, представляющем собой пустотелый перфорированный цилиндр. Коллектор заполнен пористым материалом 10, например поливинилформалем. Снаружи коллектор 9 и корпус нагревателя обтянуты пористым волокнистым матери" алом 11, например графитной тканью, концы которого закреплены в перекладине 12, выполненной в виде швеллера, с помощью прижима 13> который может поворачиваться вокруг оси 14 и закрепляется винтом 15.

Перекладина 12 имеет возможность перемещаться в вертикальной плоскости с помощью винтов 16, установленных в стойках 17, чем обеспечивается натяжение волокнистого материала

11 и плотное прилегание его к корпусу нагревателя.

Устройство снабжено наружными термопарами 18, которые установлены напротив внутренних термопар 6 и .закреплены на кронштейне 19 с воэможностью перемещения в горизонтальной плоскости с приводом от резьбового дифференциального механизма, в корпусе 20 которого установлена направляющая 21, выполненная с лыс" кой и закрепленная жестко н кронштейне 19.

В Резьбовом отверстии кронштейна

19 размещена втулка 22, имеющая резьбу на наружной и внутренней поверхностях с разным maroM, внутри втулки установлен винт 23, конец которого жестко закреплен в корпусе 20 механизма.

Корпус нагревателя с коллектором

9, стойки 17 с перекладиной 12 и резьбовой механизм закреплены на основании 24.

Работает устройство следующим образом.

Исследуемый волокнистый материал

1l надевается петлей на корпус нагренателя, и концы его закрепляются на перекладине 12 с помощью прижима

13. Затем перекладина 12 с помощью винтов 16 перемещается вверх, благодаря чему обеспечивается натяжение материала 1) и плотное прилегание его к поверхности коллектора 9 и наружным пластинам 7 и 8, 5 В коллектор 9,: заполненный пористым материалом, подается жидкий хладагент, который, равномерно распределившись по его объему, вытекает через отверстия н стенке коллектора

)О и смачивает нижнюю часть волокнистого материала 11(днижение хладагента показано стрелками). Под воздействием капиллярных сил хладагент поднимается по материалу с обеих сторон корпуса

15 нагревателя, который подключен к электрической сети через амперметр и регулировочный трансформатор (не показаны) . Тепло, выделяемое нагревателем, затрачивается на испарение жидкого хладагента с поверхности материала ll. При установившемся тепловом потоке снимаются показания термопар 5 и 6, расположенных под наружными пластинами 7 и 8, темпера25 тура наружной поверхности которых определяется расчетным путем.

Наружные термопары 18; закрепленные на кронштейне 19, с помощью дифференциального винтового механизма прижимаются к поверхности исследуемого материала. Винтовой механизм устроен так, что при понороте втулки

22 вокруг своей оси она нанинчивается на винт 23 и ввинчивается н кронштейн 19, который перемещается по

35 направляющей 21 на величину, равную разности шагов резьбы на внутренней и наружной онерхностях втулки 22.

Это позноляет при одном обороте втулки 22 переместить термопары 18 на величину порядка 0,1 мм без необходимости нарезания нестандартной мелкой резьбы на втулке и обеспечивает с достаточной точностью иссле.дование, температурного поля как на

45 понерхности волокнистого материала так и в непосредстненной близости от него, т.е. поле температур в паровом пространстве, при этом для измерения расстояния от поверхности исследуемого материала до термопар на кронштейне 19 устанавливается измерительный индикатор (не показан).

Устройство может быть помещено в герметичную камеру, например, при исследовании теплоотдачи при кипении

85 хладагента с пористой понерхности в области давлений ниже атмосферного.

Устройство позволяет повысить точность исследования благодаря тому, что нагреватель выполнен плоским

60 и обтянут вместе с коллектором с двух сторон волокнистым материалом, тем самым торцовые потери тепла сведены до минимума, внутренние термопары для измерения температуры поверх65 ности стенки размещены н пазах на

627387

ЦНИИПИ Заказ 5608/42 Тираж 1112 Подписчое

Филиал ППП ™Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 наружной поверхности корпуса и эакрыты снаружи фольгой толщиной 0,09 мм, а наружные термопары можно перемещать с помощью дифференциального винтового механизма с точностью

0,05 мм.

Формула изобретения

Устройство для исследования теплоотдачи к волокнистому материалу типа ткани при фазовом переходе жид— кости, содержащее электрический плоский нагреватель, наружные и внутренние термопары и механизм, прижимающий волокнистый материал к поверхности нагревателя, о т л и ч а ю щ е ес я тем что, с целью повышения точ.::*ости исследования, в корпусе нагревателя на наружной поверхности выполйены пазы, в которые помещены термопары. закрытые снаружи металлической фольгой, нагреватель закреплен на пустотелом перфорированном коллекторе для подвода жидкости, нагреватель и коллектор охвачены волокнистым материалом, свободные концы которого зажаты в перекладине, перемещаемой посредством винтов, имеющихся на стойках, закрепленных на основании,на котором установлен также винтовой механизм, перемещающий кронштейн с закрепленными на нем наружными тер мопарами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство

9 36048, кл. Cj 05 d 23/30, 1930.

1,"» 2. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена.

М., Энергия, 1969, с.42.