Устройство для измерения нестационарных тепловых потоков к модели Советский патент 1980 года по МПК G01M9/00 

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может использоваться при определении распределения локальных пиков тейповых потоков. Известны устройства для нестационарных тепловых потоков к модели, содержащие теплопоглощающий элемент из термоэлектродного сплава, являющийся частью стенки модели, и однопроводные термопары, присоединенные к внутренней поверхности элемента. Однако в таких устройствах при измерении нестационарных тепловых потоков, хареистеризующихся значительной неравномерностью, форма и высота их пиков нска ж.аются иэ-за погрешностей, обусловленных взаимовлиянием между термопарами через теплопоглощающий элемент. Целью изобретения является повышение точности измерения локальных пиков расаределения тепловых потоков. Это достигается введением тыунта, прикрепленного к внутренней поверхности теппопоглощающего элементавдоль пиниирасположекия термопар и выполненнаго из материала термоэлектрически подобного материалу теплопоглощающего элемента, а на противоположной стороне шунта закрепляется коллектор, выполненный из БЫ сокоэлектропроводного материала, например меди. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез фиг. 1. Устройство содержит модель 1, заподлицо с поверхностью которой расположен теплопоглощающий элемент 2, выполненный из термоэлектродного материала, например хромеля. К внутренней поверхности теплопоглощающего элемента 2 в исследуемом сечении присоединены развальцованные на конце и калиброванные по отине и ширине термоэлектродные провода 3, образующие в местах присоединения термопары 4, а вдоль всей яинин расположения термопар присоединен шунт 5, пиеющий, например, форму уголка и во избежание возникновения паразитной термической ЭДС выполненный из матегрнапа тфмоэпектрически подобного материалу теплопогпощающего эл.емента 2. Параппепьно последнему и на расстоянии от него, превьгошющем глубину термодиффузии, к шунту 5 по всей его длине прик реплен.коллектор 6, выполненный в форме пластины из высокоэлектропроводного металла, например меди„ К коллектору 6, в свою очередь, присоединен общий элекрод 7. Устройство работает следующим образом. Тепловой поток а , воздействующий. на модель 1, воспринимается теплопоглощающим элементом 2 и изменяет его температуру Т (ЯГ), которая в точках присоединения проводов 3 преобразуется термопарavm 4 в электрические сигналы. Определение локального теплового потока производится по формуле c.c c aiiii, . ° d -с где С, .О соответственно удельная теплоемкость, плотность и толщина теплопогпощак щего элемента 2J. IT время. В том случае, когда теплопогпощающий элемент 2 является общ-ам. термоэл& ктродом и обладает болыи шг электричес- К1ГМ сопротивлением, например, вследстви малой толщины, в цепях термопар 4 наря ду с полезными сигналами возникают сигналы обратного знака, искажающие картину распределения тепловых потоков на модели 1, Эти сигналы обусловлены взаимовлиянием между термопарами 4 че рез теплопог71ощающий элемент 2. равномерного ослабления этих сигналов в цепях всех термопар 4 путем уменьшения сопротивления теплопоглощающего элемента 2 к нему вдоль линии располо жения термопар 4 присоединен шунт 5, по всей длине которого параллельно тенлопоглощаюпгему элементу 2 прикреплен коллектор 6. Вывод электрического ситнала термопар 4 в измерительную цепь осуществляется с помощью проводов 3 и общего электрода 7, подсоединенного к коллектору 6. Чтобы температура коллектора 6, являющегося одновременно общим холодным спаем термопар 4, не изменялась в процессе измерений, шир-ина шунта 5 должна превосходить глубину термодиффузии в него. Гпубина термодиффузии В в шунт 5 определяется расчетным путем и при изменении температуры коллектора 6, составляющем 0,1% от температуры теплопоглощающего элемента 2. . г-& где О - темпфатуропроводность материала шунта 5:, - время измерения,Формула изобретения Устройство для измфения нестационарных тепловых потоков к модели, содержащее теплопоглощающий элемент из термоэлектродного сплава, являющийся частью стенки модели, и однопроводные термопары, присоединенные к внутренней fioверхности элемента, отлич ающ е е с я TeMj что, с целью повышения точности локальных пиков раснредепения тепловьрс потоков, в него введен шунт, прикрепленный к внутренней поверхности теплопоглощающего элемента вдоль линии расположения термопар и выполненный из материала термоэлектрически подобного материалу теплопоглощающего элемента, а на противоположной стороне шунта закреплен коллектор, выполненный из высокоэлектропроводного материала, например меди.

J

fPuz.l