Способ воспроизведения тепловых условий при испытаниях изделий в термобарокамере Советский патент 1988 года по МПК G05D23/00 G01M19/00 

Изобретение относится к испытаниям различных конструкций и устройств,, в частности к лабораторно-стендовым испытаниям изделий, проводимым в термо- барокамере в условиях окружающей среды, отличных от нормальных (пониженное давление, пониженные и/или повы-i шейные температуры и т.д,).

Целью изобретения является повы- Q шение точности регулирования температуры воздуха в рабочем объеме термобарокамеры путем уменьшения влияния на нее температуры окружающих изделие поверхностей, образующих рабочий J5 объем термо барокамеры 5, поверхностей стенок камеры, панелей-излучателей, имитаторов теплового потока и т.д. (в дальне:йтем - поверхность стенок рабочего объема).20

На фиг.1 представлено устройство, реализующее предлагаемый- способ; на фиг.2 программа регулирования температуры стенок; на фиг.З - программа регулирования температуры воздуха 25 в камере.

Устройство, реализующее предлага- емьш способ (фиг. 1), содержит термобарокамеру 1, соединенную с вакуумной системой 2, в тер обарокамеру поме- д щен тонкостенный металлический кожух 3, внутренняя полость которого используется в качестве рабочего объема. Кожух, имеет поддон 4 для подвода нагретого (охлажденного) воздуха, выходной патрубок 5 с регулируемым про- ходным отверстием и отверстий 6 в

стенках для отсоса пограничного слоя,

прилегающего к внутренней поверхно- сти стенок.

Температуру воздуха в рабочем объеме, измеряемую датчиком 7, регулируют с помощью регулятора 8 по программе (фиг.2) путем подачи внутрь кожуха потока воздуха, предваритель- ., но нагретого (охлажденного) в узле подготовки воздуха.

Температуру стенок кожуха, измеряемую датчиком 9,регулируют с помощью регулятора 10 по программе (фиг.2) с помощью источников 11 тепла (холода). Организация отвода воздуха из пограничного слоя, прилегающего к внутренней поверхности стенок кожуха, без перемешивания с воздухом, окружающим испытуемое изделие 12, осуществляется, например, путем отсоса указанного пограничного слоя через отверстия 6 в стен35

40

50

55

ках кожуха с последующим сбросом в вакуумную систему 2.

ВоздухJ подаваемый внутрь кожуха с расходом G, выходит двумя путями: часть воздуха с расходом С отсасывают из пограничного слоя, остальной воздух с расходом G. вькодит по патрубку 5. Необходимое соотношение :между расходами G и G, подбирают путем изменения перепада давления между полостями вакуумной системы, куда сбрасывается воздух с расходами G,, и G .

Расход воздуха G, может быть определен экспериментально или рассчитан по формуле

G.

C( Те

ВЫХ

5

д

,

5

0

0

5

где F( - площадь внутренней поверхности стенок кожуха, участвующая в конвективном теплообмене,

Ср - теплоемкость воздуха, Дж/кг С;

оС - коэффициент конвективного теплообмена на внутренней

поверхности стенок,Вт/м

°г.

Т.,Т ц - температура воздуха в рабочем объеме и его стенок, задаваемые программой испытаний, С;

8их температура воздуха, выходящего из отверстий в кожухе с расходом G, С. Выполнение условия (1) обеспечивает компенсацию конвективного теплового потока от стенок рабочего объема к воздуху внутри него.

Формула изобретения

Способ воспроизведения тепловых условий при испытаниях изделий в термобарокамере, основанный на том, что температуру воздуха в рабочем объеме термобарокамеры регулируют путем подачи в него предварительно нагретого (охлажденного) воздуха, при этом температуру внутренней поверхности стенок рабочего объема, отличную от температуры воздуха внутри него, регулируют путем нагрева (охлаждения) стенок от специальных ис точников, расположеннь х вне рабочего пб ьема, о т л и ч а HI щ и и с я

тем, что, с целью повышения точности регулирования температуры воздуха в рабочем объеме, воздух из пограничного слоя, прилегающего к внутренней поверхности стенок рабочего объема, отводят за пределы рабочего объ65724

ема без перемешивания с воздухом, окружагацим испытуемое изделие, с расходом, обеспечивающим компенсацию конвективного теплового потока от стенок рабочего объема к воздуху внутри него.

Изобретение относится к способам испытаний различных конструкций и устройств, в частности к лабораторно- стендовым испытаниям,проводимым в термобарокамере в условиях окружающей среды отличных от нормальных (при пониженном давлении, пониженной и/или повышенной температурах и т.д.). Целью изобретения является повьшение точности регулирования температуры воздуха в рабочем объеме термобарокамеры путем уменьшения влияния на нее температуры окружающих объект поверхностей, - поверхностей стенок камеры, панелей-излучателей и т.д. Поставленная цель достигается тем, что в способе воспроизведения тепловых условий, основанном на регулировании температуры Ьоздуха в рабочем объеме путем подачи в него предварительно нагретого (охлажденного) воздуха, температуру внутренней поверхности стенок рабочего объема, отличную от температуры воздуха внутри него, регулируют за счет наГрева (охлаждения) стенок от специальных источников, воздух из пограничного слоя,прилегающего к внутренней поверхности стенок рабочего объема, отводят за пределы рабочего объема без перемешивания с воздухом, окружающим испытуемое изделие, с расходом, обеспечивающим компенсацию конвективного теплового потока от стенок рабочего объема к воздуху внутри него. 3 ил. I (Л с о: ел s3 Is9

1

Фиг. I

юо

Тенпеглтура бч ,Г

,tO го X 10 so 50 70 80 Se юо ПЬ

Время ин.

Температура стенки, т

О 10 20 30 0 50 60 70 60 90 iOO

срие.5

Составитель Н.Мирная Редактор А.Маковская Техред М.ДидыкКорректор И.Муска

Заказ 3191/43

Тираж 866

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

дремя мин

120

Подписное