СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОКАЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ Советский патент 1996 года по МПК G01K17/20 

Изобретение относится к области тепловых измерений и может быть использовано при измерении коэффициентов теплоотдачи в каналах теплообменных аппаратов, в охлаждающих каналах элементов тепловых двигателей.

Целью изобретения является повышение точности определения локального коэффициента теплоотдачи.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе нагрев калориметрического датчика осуществляют локально, а измерение временной зависимости температуры проводят с момента достижения равенства температуры датчика температуре прилегающего к нему участка стенки и канала.

На фиг. 1 показан один из вариантов устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 изменение температуры во времени для калориметрического датчика (кривая 1) и стенки канала (кривая 2) на режимах разогрева (I), самопроизвольного охлаждения (II) и исследуемого режима течения (III).

Устройство включает в себя канал 1, в стенке 2 которого установлен калориметрический датчик 3, с термопарой 4, подключенной к измерителю 5. В стенке 2 канала вблизи датчика 3 заделана термопара 6. К термоэлектродам термопары 4 через переключатель 7 подключен источник тока 8.

С помощью источника 8 производится разогрев термопары 4, а от нее датчика 3 и прилегающего к датчику участка стенки 2 канала 1. Температура стенки непрерывно регистрируется с помощью контрольной термопары 6 измерителем 5. Температура калориметрического датчика 3 регулируется с помощью термопары 4 также измерителем 5, но при кратковременном отключении в режиме разогрева источника 8 посредством переключателя 7.

При достижении датчиком 3 определенной температуры источник 8 отключается и происходит охлаждение системы датчик-стенка, причем стенка 2 охлаждается менее интенсивно, чем датчик 3, т.к. она более массивна и выполнена из малотеплопроводного материала.

Для выравнивания температур стенки и датчика после нагрева используется принудительный обдув последнего.

При достижении теплового равновесия между датчиком и стенкой исключается перетекание тепла между ними, т.е. достигается абсолютная теплоизоляция датчика. От стенки канала на некоторое время, в течение которого реализуются условия, максимально приближенные к условиям теплового регулярного режима первого рода в датчике, в которых осуществляется измерение изменения температуры датчика для определения α (участок III на фиг. 2).

Сущность изобретения: через канал, в стенке которого установлен калориметрический датчик, пропускают рабочую среду. Осуществляют локальный нагрев датчика до заданной температуры. Начиная с момента установления теплового регулярного режима первого рода, который определяют по достижении равенства температур датчика и прилегающего к нему участка стенки канала, измеряют временную зависимость температуры датчика. По измерительному значению определяют локальный коэффициент теплоотдачи. 2 ил.

Способ определения локального коэффициента теплоотдачи, включающий пропускание рабочей среды через канал, в стенке которого установлен калориметрический датчик, нагрев калориметрического датчика до заданной температуры и измерение временной зависимости его температуры при установлении теплового регулярного режима первого рода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, нагрев калориметрического датчика осуществляют локально, а измерение временной зависимости температуры проводят с момента достижения равенства его температуры температуре участка стенки канала, прилегающего к калориметрическому датчику.