Нагреватель газа для форкамеры аэродинамической установки

Нагреватель газа для форкамеры аэродинамической установки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

re) SU no 83ZIIA1 (Я)

СОЮЗ СОВЕТСКНХ

СОЦИАИИСТНЧЕСКЙХ РЕСПУВЛНЕ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 2676146/23 . (22) 23.10.78 (46) 15.1293 Бюа Ne 45-46 (72) Липин АО» Семенов Гнi Костерин ВА; Ilec2 ровский С.В; Чупров EH. Тарасенков ВА (54) НАГРЕВАТЕЛЬ ГАЗА ДЛЯ ФОРКАМЕРЫ

АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ (5Л

83717 б

Изобретение относится к зксперимен «альной технике для аэродинамических исследований, в частности к нагревателям газа для аэродинамических труб.

Известен нагреватель газа для аэроди.намической установки. содержащий охлаждаемый корпус, расположенный в нем нагревательный элемент из двуокиси циркония, выполненный в виде полого цилиндра с днищем с двумя продольными сквозными прорезями на боковой поверхности, футеровку с каналами для подачи газа к нагревательному элементу и вспомогательный нагреватель, изготовленный из платиновой проволоки, Последний служит для предварительного нагрева нагревательного элемента до температуры

800 С, при которой двуокись циркония ста-.. 20 новится токопроводящей.

Однако данный нагреватель имеет маленький ресурс работы иэ-за нестойкости . тонкостенных нагревательных элементов и низкую экономичность иэ-за больших теп- 25 ловых потерь, Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является нагреватель газа для форкамеры аэродинамической установки. содержащий корпус с системой водяного охлаждения, внутри которого размещены нагревательные элементы, соединенные.с источником нагрева и в которых выполнены каналы для подачи рабочего газа в форкамеру, нагревательные стенки которой образованы внешними тор-. цевыми поверхностями нагревательных элементов, Нагревательные элементы выполнены 40 из пористого токопроводящего материала (например, графита) в виде полых коаксиальных цилиндров, образующих форкамеру и лабиринтную полость для подачи рабочего газа.

Основным недостатком и этого нагревателя является низкий ресурс работы (10

««), невысокий КПД и наличие влияния излучения от нагревательных элементов на исследуемый в установке объект, что снижает точность результатов эксперимента и экспериментальные воэможности установки.

Целью изобретения является повышение экономичности нагревателя, расширение экспериментальных возможностей установки и уменьшение влияния теплового излучения на исследуемый в установке объект.

3«а цель достигается благодаря тому, 470 в нагревателе Газа для форкамерь< d3p0 динами:-«Рокой установки, содержащем корпус с системой водяного охла:«<де«и< . внутри которого размещены нагрева«ельны«< элементы, соединенные с источником на. грева и в которых выпо 1H« ttbl vàt«æ:û для подачи рабочего газа в форкамеру, нагреваемые стенки которой образованы внешними торцевыми поверхностями нагревательных элементов, нагревательные элементы снабжены индивидуальными источниками нагрева, герметично соединенными с внутренними полостями нагревательных элементов, и выполнены в виде стаканов, симметрично размещенных относительно оси форкамеры.

С целью увеличения ресурса работы нагревателя внутренняя полость стакана выполнена в форме клина, ребро которого параллельно образующей боковых стенок форкамеры.

В качестве источника нагрева применена электронная пушка.

Дополнительно в качестве источника нагрева использован лазер, На фиг. 1 изображена схема нагревателя газа для форкамеры аэродинамической установки, продольный разрез; на фиг. 2— разрез А — А на фиг. 1.

Нагреватель газа содержит охлаждаемый корпус 1, внутри которого расположены нагревательные элементы 2 (дано сечение одного элемента), выполненные из жаропрочного материала, например сплава на основе молибдена или вольфрама, графита металлокерамики, Внутренняя полость 3 каждого элемента 2 герметично соединена с индивидуальным источником 4 нагрева (например, электронной пушкой, лазером).

В нагревательных элементах 2 выполнены каналы 5 для подачи газа в форкамеру б, откуда он через сопла 7 попадает в рабочую часть аэродинамической установки (система газоснабжения на фигуре не показана). Корпус 1 нагревателя заполнен жаропрочной футеровкой 8 (например. двуокисью циркония, керамикой АБН). Нагревательные элементы 2 симметричны относительно оси форкамеры 6. Их донные поверхностью с выходными отверстиями каналов 5 образуют боковую поверхность форкамеры 6, донной поверхностью которой является часть охлаждаемого днища 9 корпуса 1. Внутренние полости 3 нагревательных элементов 2 могут иметь клинообразную или конусообразную форму.

Нагреватель рабо гает следующим образом. Включают источники 4 ««лгрег<» нагре вательных элементов 2 и пода<оt рабочий газ через каналы 5 t«4ооклм..пу F. <,1ов«ность

837176 каждого источника 4 регулируют да полученич заданной температуры нагревательного элемента 2. Проходя по каналам 5 рабочий гаэ нагревается до температуры, близкой к температуре нагревательных элементов 2.

При использовании электронной пушки в качестве источника 4 н-. грева на выходе из пушки формируют широкий пучок электронов и направляет его в полость 3 нагрева10 тельного элемента 2. Необходимо, чтобы поперечное сечение пучка было меньше максимального поперечного сечения полости 3. Соответствующим образом формируют световой пучок при использовании лазера в качестве источника нагрева.

Клинообразная или конуснообразная форма полости 3 позволяет на. порядок уменьшить удельную мощность и тем самым. 20 предохранить нагревательный элемент 2 от местного перегрева, Клинообразная форма, кроме, этого, позволяет увеличить длину альными источниками нагрева, герметично соединенными с внутренними полостями нагревательных элементов, и выполнены в виде стаканов, симметрично размещенных относительно.оси форкамеры.

2. Нагреватель по п,1, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса его работы, внутренняя полость стакана выполнена в форме клина, ребро которого параллельно образующей боковых стенок фар камеры.

3. Нагреватель по пп 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве источника нагрева применена электронная пушка.

4, Нагреватель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве источника нагрева использован лазер.

Формула изобретения

1, НАГРЕВАТЕЛЪ ГАЗА ДЛЯ ФОРКАМЕРЫ АЭРОДИНАМИЧЕСКОИ УСТАНОВ- 30

КИ, содержащий корпус с системой водяного охлаждения, внутри которого размещены нагревательные элементы, соединенные с источником нагрева, в которых выполнены каналы для подачи рабочего га- 35 за в форкамеру, нагреваемые стенки которой образованы внешними торцевыми поверхностями нагревательных элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности нагревателя, расшире- 40 ния экспериментальных возможностей и уменьшения влияния теплового излучения на исследуемый в установке объект, нагревательные элементы снабжены индивиду45 форкамеры 6 и способствует повиип.нию

КПД нагревателя. Увеличению КПД способствует также описанное выше располож»ние нагревательных элементов 2, приводящее к уменьшению потерь тепла.

Увеличение толщины стенки нагревательного элемента на порядок позволяет в десятки раз-увеличить ресурс работы нагревателя по сравнению с известными нагревателями.

Конструкция устраняет попадание тепловогд излучения от нагревательных эле-. ментов на объект испытаний, что способствует повышению точности измерений. (56} Авторское свидетельство СССР

N 397063, кл, G 01 М 9/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

N 369449, кл. 6 01 М 9/00, 1971.

837176

А

l — х

А

Фиг. f

Фиг g

Составитель и.) липин

Редактор О,Кузнецова Техред M.Màðãåíòâë Корректор П. Гереши

Заказ 3349

Тираж . Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно издательский комбинат "Патент", г. Ужго(жп, у..1; ;, >i>i;> 1()