Устройство для измерения лучистой составляющей Советский патент 1978 года по МПК G01K15/00 

1

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в установках для изучения радиациоиио-конвёктивиого теплообмена с недиатермическим потоком.

В известных установках для изучения радаационмо-конвективиого теплообмена с недиатермическим потоком определение лучистой составляющей проводят расчетным путем (I}. Результаты расчетов весьма приблнженнь). Известна также установка, в которой лучистую составляющую при радИацнонио-конвективиом теплообмене с недиатермическим потоком определяют иа экспериментов по лучистому теплообмену дискретного потока частиц в вакууме 2|, Эта установка характеризуется несопоставимостью процессов лучистого теплообмена с дискретным потоком частиц в вакууме и с дисперсным потоком, так как прн этом не учитываются особенности, связанные с гидродинамикой потока. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является установка для намерения лучистой составляющей, содержащая канал для пропускания неднатермического потока и нагреватель (3). Для измерения излучения в известной установке используется радиометр2

зонд полного излучения, при этом лучистый поток фокусируется на чувствительном элементе оптической системой. Однако установка имеет низкую точность измерения лучистой составляющей, что обусловлено охлаждением потока в зоне оптической системы, огражденной от потока водоохлаждаемым стеклом.

Целью изобретения является повышение точности измерений. В описываемом устройстве это достигается тем, что в нем канал, выполненный из прозрачного для излучения материала, установлен в нагревателе и отделен от него вакуумируемой полостью. В вакуумируемой полости предпочтительно размещать стенки дополнительного канала для пропускания охлаждающего потока диатермического газа, изготовленные из того же прозрачного материала, что и стенки внутреннего канала.

На чертеже показано описываемое устройство.

Канал со стенками 1, прозрачными для излучения, размещен в нагревателе 2, выполненном в виде канала с излучающими стенками. Стенки 3 и 4 дополнительного канала, выполненные нз того же прозрачного материала, что и стенки 1 размещены в пространстве между нагрерателем 2 и внутренним каналом. Полость между стенками I, 3 н 2, 4 вакуумируется. Неднатермический поток пропускают через канал с прозрачными стенками 1, расположенный внутри нагревателя 2. В результате отделений потока от поверхности теплообмена и наличия вакуумированного пространства, полностью нс}и ючается конвективная составляющая теплового потока от излучающих стенок 2 к недиатермическому потоку. Для исключения поглощения лучистой энергии в стенках 1 канала, являющихся прозрачными не во всем диапазоне длин волн (например, для кварца диапазон пропускания лежит в пределах О-5 мкм), при помощи дополнительной стенки 3, из готовленнр.й из того же материала, что и стенка i ка нал а, выделяется область спектра, в которой данный материал является практнчес ки прозрачным. В случае если стенки 1 и 3 каиалов изготовлены на кварца, поглощени излу.ч,ния составляет всего 2-3% пол Jioro теалового потока. Для предотвращения теплового разрущения дополнительной стенки 3 и исключения собственного излучения ее охлаждают дкатермическим газом, пропускаемым между 3 и 4. Нагрев недиатермическоф потока осуществляют только путем лучистого теплообмена, н лучистая составляющая может быть определена одним из известных методов (например, по методу энтальний).. Расчеты показывают, что погрешность измерения лучистой составляющей описываел5ым способом не превышает 5% при температуре излучающих стенок 2000К и 10°/о - при 1000°К. Формула изобретения . Устройство для измерения лучистой составляющей при радиацнонно-конвективком теплообмене с недиатермнческим потоком, содержащее канал для пропускания недиатермического потока и нагреватель, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерений, , выполненный из прозрачного для излучения материала, установлен в нагревателе и отделен от него вакуумируемой полостью, 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в вакуумируемой полости размещены стенки дополнительного канала для пропускания охлаждающего потока диатермического газа, изготовленные из того же материала, что. и стенки внутреннего канала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Цветков Ф. Ф, и др. Теплообмен и гидродинамика одно- и двухфазных теплоносите)ей. Труды МЭИ, вып. 81, 1972, с. 33-41. 2.Репринцева С. М. и Федорович Н. В. Лучистый теплообмен в дасперсных средах. Минск, «Наука и техника, 1968, с. 83-104. 3.ЗабродйМий С. С. Высокотемпературиые установки с псевдоожйженным слоем. М., «Энергия, 1971, с. 91-93.

ИеЗиаяа гшчеекий Щкаин i аотдк

/

Х .