Способ определения коэффициента конвективной теплоотдачи Советский патент 1976 года по МПК G01N25/00 

Изобретение относится к области тепловых испытаний и может быть -использовано для определения коэффициента :конвективной теплоотдачи в различных промышленных и исследовательских установках.

Известны способы определения коэффициента теплоотдачи путем регистрации величины теплового потока, проходящего через теплообмен.ную стенку, температур стенки и омывающей ее среды.

Известен более простой способ, состоящий в регистрации изм-енения температуры теплового зонда, вводимого в исследуемый поток жидкости.

Развитием этого способа и ближайшим техническим решением к пр едлагаемому изобретению является способ, использующий закономерпости регулярного теплового режима в тепловоспринимающ-ем элементе, погруженном в исследуемую среду. Искомый коэффициент -вычисляют на основании измерений температуры в двух характерных точках тела на его поверхности и в центре симметрии.

При применении этого способа существует определенный диапазон оптимальных измерений значений коэфф-ициентов теплоотдачи, за пределами которого точность измерений снижается.

Цель изобретения - повышение точности измерения коэффициента теплоотдачи.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу измеряют скорость V перемещения изотерм от теплообменной поверхности (вглубь тепловоспринимающего элемента). При этом, если известна форма тепловоспринимающего эл-емента (пластина, цилиндр и т. д.), его характерный размер /, коэффициент температуропроводности а и теплопроводпости Л, то искомый коэффициент теплопередачи может быть найден из соотнощения

0.1

л2б- 1 . /о

где Bi- -- -критерий

аБис; |Xi - корень характеристического уравнения теплопроводности; для пластины с

15 теплоизолированными торцами

Pl

Bi

20

для цил-индра с теплоизолированными торцами

Г, (Pt,) .

5/ . 1о(с,)

для шара

B.i - ii ctg Ц1

При выводе расч-етного соотношения не использованы ограничения на значения теплофизических свойств тепловоспринимающего элемента или уровень значений коэффициента тенлоотдачи.

:При практической реал.изации скорость перемещения изотерм вблизи теплообменной поверхности может быть вычислена на основе регистрации изменения температуры на поверхности тепловоспринимающего элемента и на известном .расстоянии вблизи ее.

Изобретение расширяет экспериментальные возможности при исследовании коэффициентов теплоотдачи и способствует повышению точности этих измерений.

Формула изобретения

Способ определения коэффициента конвективной теплоотдачи а посредством размещения в исследуемой среде тепловоспринимающего элемента и измерения температупных

изменений в нем с учетом закономерностей регулируемого теплового режима, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют скорость V перемещения .изотермы от теплообменней поверхности, наприхМер, путем измерения температуры поверхности и температуры тела на известном расстоянии в непосредственной близости от нее, и рассчитывают искомый коэффициент с нспользованием соотнощения

У - /„ . аа/

Рг - критерий Био,

перM-i

А

вый корень характеристических задач теплопроводности, зависящий от Био и формы тепловоспринимающего элемента, /о - характерный размер элемента, а,Я - коэффициенты температуро- и теплопроводности элемента.