СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ТУРБУЛЕНТНЫХ ПУЛБСАЦИЙ ДАВЛЕНИЯ И СКОРОСТИ В ПАРОВОМ ПОТОКЕ Советский патент 1974 года по МПК G01L11/00 

1

Изобретение относится к области исследования турбулентного течения.

Известен способ регистрации турбулентных пульсаций давления и скорости в паровом потоке при ПОМОПД1 термоанемометра.

Недостатком известного способа является невысокая разрешающая способность и достоверность регистрации.

Для повышения разрешающей способности и достоверности регистрации турбулентных пульсаций предлагается способ, согласно которому образуют пленку конденсата на помещаемой в паровом потоке по нормали к исследуемым пульсациям поверхности с последующим измерением пульсации температуры этой пленки.

Регистрация турбулентных пульсаций давления и скорости в паровом потоке по предлагаемому способу производится следующим образом. В турбулентном потоке пара пульсации скорости и давления в любом заданном направлении взаимосвязаны по общеизвестной закономерности. Температура на поверхности пленки конденсата следует за изменениями давления по нормали к ней. При этом времена релаксации температуры насыщения по меняющемуся давлению настолько малы, что времена, характерные для периодов турбулентных пульсаций, на несколько порядков превышают их. Пульсации температуры поверхности пленки через эту пленку и пленку металла путем нестационарной теплопроводности передаются к поверхности раздела

двух металлов, являющейся источником соответственно пульсирующей э. д. с. Поскольку металлическая пленка может быть выполнена весьма малой толщины (менее 1 мкм), то инерционность преобразования пульсации

температуры насыщения в пульсации э. д. с. практически целиком определяется толщиной и температуропроводностью пленки конденсата. При слабом охлаждении толщина пленки конденсата обычной жидкости будет составлять порядка нескольких микронов, и постоянная времени преобразования будет достаточно малой, чтобы регистрировать пульсации 1максимальной частоты, характерной для турбулентных потоков (до 10 КГц). Усиление и

регистрация исследуемого сигнала затем производятся каким-либо стандартным методом. Фиксируемые пульсации э. д. с. по известной градуировочной кривой используемой термопары позволят определить пульсации температуры насыщения пара. По пульсациям температуры насыщения по известной для данного пара кривой насыщения определяются пульсации давления пара и произведения половины квадрата скорости пара на его плотность.

Разрешающая способность предлагаемого способа по масштабу турбулентности определяется размером площади контакта двух электродов в основной термопаре. Поскольку в качестве второго электрода можно использовагь достаточно тонкую проволоку, то разрешающая способность, практически определяемая диаметром этой проволоки, может быть значительно повышена. Так, например, без особых технических трудностей, применив проволоку диаметром 50 мкм, нижний предел разрешающей способности данного способа можно получить на порядок меньше указанного выше предела, характерного для термоанемометров.

Предмет изобретения

Способ регистрации турбулентных пульсаций давления и скорости в паровом потоке, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и достоверности регистрации, образуют пленку конденсата на помещаемой в паровом потоке по нормали к исследуемым пульсациям поверхности с последующим измерением пульсации температуры этой пленки.