Устройство для измерения температуры двухфазного потока Советский патент 1985 года по МПК G01K13/02 

11

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано при исследовании двухфазных потоков, в частности для измерения температуры жидкой фазы двухфазного потока.

Целью изобретения является обеспечение возможности измерения температуры жидкой фазы неравновесного двухфазного потока преимущественно пузырьковой структуры.

На чертеже показана конструкция устройства для измерения температуры двухфазного потока.

Устройство содержит-термопару. 1, выводы которой защищены обечайкой 2, капилляр 3, вьтслненньй закрытым с одного конца и открытым со стороны расположения рабочего слоя термопары. Внутренняя поверхность капилляра 3 покрыта слоем 4 гидрофобного материала, например тефлона. Свободные концы 5 термопары могут быть подключены к измерительной схеме (не показана).

Рабочий спай термопары 1 выступает за пределы открытого конца капилляра 3 на половину радиуса канала, образованного в капилляре слоем гидрофобного материала.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений устройство располагают таким образом, чтобы открытый конец капилляра был направлен навстречу набегающему двух.фазному потоку.

Как показали визуальные исследования картины течения, вблизи горячего спая термопары в первый момент обтекания вследствие сепарации капель

76902

устройством (капилляром) его внутренняя полость заполняется жидкостью (возможно также предварительное заполнение капилляра теплоносителем). 5 . После установления режима течения на входе в капилляр образуется коническое жидкое тело, причем высота конуса зависит от параметров потока, в основном, от его паросо0 держания. С возрастанием паросодержания.высота конуса, уменьшается, а угол возрастает.

Для того, чтобы коническое жидкое тело всегда существовало и выполняло

15 роль жидкого обтекателя, предохраняющего рабочий спай термопары от попадания на него паровой фазы, внутренняя стенка капилляра выполнена из материала, несмачивающегося теплоносителем.

Расположение рабочего спая выбрано из условия обеспечения равномерной симметричной толщины жидкого слоя, покрывающего рабочий спай, что осо

5 бенно важно при нестационарных измерениях, так как постоянная времени термопары зависит как от параметров устройства, его геометрии и теплоемкости, так и от условий теплоотдачи.

0 Опытным путем было установлено, что при таком расположении горячего спая постоянная времени минимальна. Пузырьки газа (пара) обтекают устрой. ство (благодаря наличию жидкого конуса) и по касательной к жидкому

конусу уходят по направлению движения теплоносителя, не попадая на рабочий спай термопары 1. В связи с этим термопара измеряет температуру непосредственно жидкой фазы двухфазного потока.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА, содержащее капилляр с расположенной в нем термопарой, отличающееся тем, что, с цельюобеспечения возможности измерения температуры жидкой фазы неравновесного двухфазного потока преимущественно пузырьковой структуры, капилляр выполнен закрытым с одного конца, его внутренняя поверхность покрыта слоем гидрофобного материала, а рабочий спай термопары выступает за пределы открытого конца капилляра на половину с S радиуса канала, образованного в капилляре слоем гидрофобного материала. V)