АЯ ПАТЕНТНО-ТЕХНН'^ЕСБИБЛИОТЕКА Советский патент 1972 года по МПК G01K17/20 

Изобретение относится к области теплофизических измерений н может быть использовано в устройствах, воспроизводящих аэродинамический нагрев.

Известны устройства для измерения лучистой и конвективной составлякяцих теилового потока, содержащие теплообменник, в котором расположены два тепломера с различной степенью черноты тепловоспринимающих поверхностей.

При определении конвективной и лучистой составляюодих теилового потока с помощью известных устройств предполагают, что конвективные потоки у первого и второго тепломера равны.

В действительности же пограничный слой пронизывается различными ио величине лучистыми иотоками в зависимости от степени черноты тепловосиринимающих поверхностей. Это вызывает изменение температурного иоля в пограничном слое, что неизбежно влечет за собой и изменение конвективного тепловосприятия. Следовательно, допуш, о равенстве конвективных теиловых иотоков у обоих тепломеров увеличивает погрешность измерения и снижает качество воспроизведения аэродинамического нагрева.

тепломеров установлен в вакуумированнон полости с окном из материала с широким спектром пропускания в видимой и инфракрасной областях, например, :из лейко-сапфира. Тепловоспрнннмающие поверхиости тепломеров имеют одинаковые радпацпонно-оптическ|;е cBoiicTBa.

Предложенное устройство изображено на чертеже.

В устройстве конвективную составляющую сложного теило-обмена выделяют при измерении суммарного теплового потока тепломером 1, а лучистую составляющую с помощью тепломера 2. Оба датчика размещеиы на общем основании теплообменника 3 в непосредственной близости друг от друга. Причем тепломер лучистого потока 2 устанавливают в вакуумированной иолости -1, откачку воздуха из которой производят с номощью облуженной медной трубки 5.

Тепловой поток поступает внутрь полости 4 на приемную иоверхиость теиломера 2 через окно 6, закрытое стеклом, изготовленным из материала с щироким спектром пропускаиия в видимой и инфракрасной областях, например, из лейко-сапфира. .

ГТеред измерением тепловых потоков строят градуировочиые характеристики датчиков при отсутствии конвекции, т. е. в вакууме. ных элементов тепломеров и при условии равенства их оптических свойств градуировочные характеристики совпадают друг с другом. При рабочем измерении теплового потока его лучистая составляющая tjsi определяется иепосредственно из градуировочной характеристики вакуумированного тепломера 2 при соответствующем выходном сигнале i, т. е. 4 7лгде S - чувствительность датчика в вакууме При измерении суммарного теплового потока q невакуумированным тепломером в его выходной сигнал входит конвективная составляющая (7ко11в., т. е. s л ± (/конв - так как лучистая составляющая q, уже определена с помощью вакуумированного тепломера, конвективную составляющую /ь-онв. определяют из выражений (1) и (2) i-. VKOHB -„ При неидентичном исполнении чувствительных элементов обоих тепломеров учитываются градуировочные характеристики и, следовательно, чувствительность каждого датчика в отдельности. Предмет изобретения Устройство для измерения лучистой и конвективной составляющих сложного теплообмена, содержащее два тепломера, установленные на общем теплообменнике, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерений, в нем один из тепломеров установлен в вакуумированной полости с окном из материала с щироким спектром пропускания в видимой и инфракрасной областях, например, из лейко-сапфира, причем тепловоспринимающие поверхности тепломеров имеют одинаковые радиационно-оптические свойства.