Устройство для определения внутреннегокоэффициента теплоотдачи пористой трубы

Устройство для определения внутреннегокоэффициента теплоотдачи пористой трубы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()842533 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заи влено О! . 03. 79 (21) 2732694/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23)Приоритет

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30. 06 . 81 (51)M. Кл.

G 01 N 25/20

F 28 F 21/00

Государственный комитет

СССР ио делан изобретений и открытий (53) УДК 621.565. .83(088.8) В.Д. Дараган, А.Ю. Котов, Г.Н. Мельников и А.В. Пустогаров (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО

КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ ПОРИСТОЙ ТРУБЫ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к область измерения тепловых величин, и может быть использовано в теплоэнергетике и и машиностроении, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения коэффициента внутреннего теплообмена А > содержащее соединенный с токоподводами цилиндрический образец, на боковых поверхностях которого размещены термопары, и газопровод для подвода рабочей среды 11).

Недостатком известного устройства

15 является неравномерность распределения расхода газа по поверхности цилиндрического образца, связанная с наличием осевого градиента давления во внутренней полости образца, а также неравномерность температуры газа на входе в пористую стенку, связанная с подогревом его при продольном обтеканий поверхности образца.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что соосно образцу внутри и снаружи него расположены цилиндрические пористые втулки, длина котофых равна длине. образца, а торцы установлены в бдной плоскости с торцами последнего, причем внутренняя втулка подключена к газопроводу рабочей среды и на ее наружной поверхности и внутренней поверхности наружной втулки укреплены дополнительно термопары, а между образцом и втулками по торцам размещены электроизоляционные уплотняющие прокладки.

Втулки имеют толщину, определенную соотношением т cf П2

1-Вт 2 р

8 где L < — толщина втулки;

П вЂ” пористость материала втулки;

842533

15

25

ЭО

40

50

3. — средний размер пор втул11 ки;

d — средний диаметр втулки.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит пористый цилиндрический образец 1, соединенный с токоподводами 2; соосно с образцом размещены пористые цилиндрические втулки — внушняя З.и внутренняя 4, которая герметично. соединена по торцам 5 с газопроводом б.

° Герметизация и электроизоляция образца осуществляется следующим образом.

Прямым пропусканием тока через токоподводы по образцу I пбследний нагревается до заданной температуры.

Газ подается по газопроводу 6 с обоих концов втулки 4 во внутреннюю полость и далее через пористую втулку в зазор между образцом 1 и внутренней втулки 4. -Отсюда газ проходит

crepes пористую стенку образца 1 в зазор между внешней втклуой 3 и образцом 1, затем через пористую стенку втулки 3 выбрасывается в атмосферу. Температура газа на входе в об- разец измеряется с помощью приваренной к наружной поверхности втулки

4 термопары. При размещении устройства в камере возможна и другая схема подачи газа, например через пористую стенку втулки 3, образец

1, пористую стенку втулки 4. В этом случае температура газа на входе в .образец измеряется термопарой, приваренной к внутренней поверхности втулки 3; Для повышения точности определения температуры газа на входе в образец на внутренней поверхности втулки 3 и на внешней поверхности втулки 4 устанавливается несколько термопар (в разных местах по высоте втулок).и показания их усредняются. Оценки потерь тепла с поверхноСти образца проводятся по измеренному на втулках перепаду температур с.помощью термопар, установленных на обеих поверхностях каждой втулки с известной теплопроводностью материала. ,Соотношение (, )дК вЂ” Х вЂ” П вЂ” ) (<)

1 Д 2

Вт и а д;„ средний диаметр втулки где L — толщина втулки;

П вЂ” пористость материала втулки;

d — средний размер пор матеtl риала втулки;

d „ - средний диаметр втулки получейо на основании требования превышения гидравлического сопротивления стенки втулки . более чем в

50 раз гидравлического сопротивления внутренней полости втулки.

),50 (2)

Материал для пористых втулок должен обладать высокими коэффициентами внутреннего тецлообмена и теплопроводности, равномерностью порпстости, высокой. прочностью и большим гидравлическим сопротивлением. Таким требованиям удовлетворяет вольфрам с пористостью П=20+2Ж, получаемый методом гидростатического прес сования. При Оп=0,25 мм и d>= 8 мм минимально допустимая толщина втулки

"eò

„ составит "1,5 мм, Для такой.втулz, 67 ки при тепловых потоках до 10 температура стенка на выходе практически не отличается от температуры газа (перепад температур не более одного градуса).

Погрешность определения с, связанная с пгрешностью температуры газа на входе в образец при исгользовании пористых втулок, не превышает 2Х.

Формула изобретения

l. Устройство для определения внутреннего коэффициента теплоотдачи пористой трубы, содержащее соединенный с токоподводами цилиндрический образец, на боковых поверхностях которого размещены термопары, и газопровод для подвода рабочей среды, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, соосно образцу внутри и снаружи него расположены цилиндрические пористые втулки, длина которых равна длине образца, а торцы установлены в одной плоскости с торцами последнего, причем внутренняя втулка подключена к газопроводу рабочей среды и на ее наружной поверхности и внутренней поверхности наружной втулки укреплены дополнительно термопары, а между образцом и втулками по торцам размещены электроизоляционные уплотняющие прокладки.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что втулки

5 842533 имеют толщину, определяемую соотнршением

L8772%тх ди а

Ф где 1е - толщина втулки; П - пористость материала втулки;

d g. — средний размер пор втули ки, d> - диаметр втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тепло- и массообмен, при взаимодействии потоков с поверхностью, Труды МАИ. Под ред. В.К. Кошкина, ;.М., 1978, вып. 463, с. 48-52.

Составитель О. Акимова

Редактор Т. Портная Техреп М.Коштура Корректор В. Вутяга

Заказ 5057/46 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва Ж"35 Раушская наб. д. 4/5 . Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4