Энтальпиеметр высокотемпературныхгАзОВыХ пОТОКОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N25/20 

перегородка, расположенная между разделительными трубками, выполненными теплоизоляционными, а спаи термопары размещены на концах внутренней разделительной трубки.

На-чертеже дана схема устройства энтальпиеметра.

Зонд состоит из наружной и внутренней концентрических трубок 1 и 2, которые в головной части зонда имеют конические участки, соединяющиеся (сваркой или пайкой) между собой и с кольцевой перегородкой 3, образуя острие, направлеппое навстречу газовому потоку. Свободный торец кольцевой перегородки расположен между концентрическими разделительными трубками 4 и 5 из материала с низкой теплопроводностью. На внутренней разделительной трубке 5 расположена дифференциальная термопара с холодными и горячими спаями 6 и 7, выступающими в поток хладагента вблизи торцов трубки. Термоэлектродные провода 8 выводятся через патрубок 9, через него же осуществляется ввод хладагента. Выводится хладагент двумя потоками: через патрубок 10 и трубку 11, которая соединяется с трубкой 5 и является рубашкой охлаждения внутренней трубки 2. ,В трубку 2 вводят термопару, спаи 12 которой устанавливают в одном поперечном сечении со спаем 7.

Работает устройство следующим,образо.м.

Поток, набегающий на головную часть зонда, разделяют на отбираемый в зонд по внутренней трубке 2 и на обтекающий зонд снаружи. В точках на поверхности зонда, в которых происходит разделение линий тока (такие точки и линии тока называют критическими), существует только нормальная к поверхности составляющая скорости, скорость вдоль поверхности равна нулю. Такие точки образуют на поверхности головки зонда окружность, к которой набегающий поток подходит перпендикулярно поверхности. С ростом расхода отбираемого газа этакритическая окружность увеличивается в диаметре, т. е. перемещается по конической поверхности. В точке излома поверхностей нормаль к поверхности резко меняет свое направление. После того, как критическая окружность, перемещаясь по внутреннему конусу, совпадает с окрул ;ностью острия, при дальнейшем увеличении расхода разделительные линии тока (критические) будут менять свое направление от нормального к внутреннему конусу до нормального к наружно.му конусу. В этом диаиазоне расходов критическая окружность будет совпадать с острием и только после того, как критические линии

тока станут нормальны к наружному конусу, критическая окружность продолжит свое перемещение.

Установкой кольцевой перегородки 3 охлаждение головки зонда организуют так, что граница поверхиостей, охлаждаемых разделенными потоками хладагента, проходит по острию. Таким образом, когда линия растекания газового иотока удерживается на острие, весь тепловой поток от отбираемого газа и только он передается части хладагента, отводимой для калориметрирования, т. е. устраняется методическая ошибка составления теплового баланса, из

которого определяется энтальпия отбираемого газа. При смещении критической окружности относительно окружности раздела потоков хладагента или не все тепло от отбираемого газа попадает в него калориметрируемый поток хладагеита или в него попадает дополпительное тепло от обтекающего зонда газа. И то и это ведет к ошибке измерения. Устройство позволяет избежать методической ошибки, которая может доходить до 20%.

Формула изобретения

Эитальииеметр высокотемпературных газовых потоков, содержащий внутреннюю и наружную концентрические трубки, между которыми расположены концентрические разделительные трубки, и диффереициальную термопару, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, внутренняя и наружная коицеитрические трубки скреплены между собой, образуя конус с острием, направленным навстречу газовому потоку, причем к острию прикреплена кольцевая перегородка, расположенная между разделительными трубками, выполненными теплоизоляционными, а спаи термопары размещены на концах внутреиней разделительиой трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Л 459714 кл. G ОШ 25/20, 1973.

2. В. П. Мотзлевич, В. И. Гудков, А. С. Сергеев, К. И. Чакалев. Теоретические основы и вопросы точности контактных методов измерения высокоэнтальпийиых газовых потоков, в сб. «Тезисы докладов V Всесоюзной конференции по генераторам низкотемпературной плазмы, с. 132, Институт теплофизики СО АН СССР Новосибирск,

1972 (прототип). y.vj6vxxvvx Hs/)vig; у ЛА/Ч/УУ м х/хтс . X AA/ УУХ хУУ УУУхУУ чХЛАЛАЛЛХ/ ХлаВагент