Устройство для измерения температуры фазового превращения теплоносителя на гидрофильных поверхностях Советский патент 1982 года по МПК G01N25/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ФАЗОВОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ НА ГИДРОФИЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ

Изобретение относится к теплофизике,а именно к устройствам для- измереВИЯ теплофизических параметров при згидродинамическом кризисе фазового превращения теплоносителя на гидрофильных поверхностях с капиллярными каналами.

Известны устройства для измерения температуры фазового превращения теплоносителя на различных гидрофильных поверхностях, которые содержат обогреваемые пластины с пористым покрытием, сообщенным d емкостью для теплоносителя 1. Недостатком указанных устройств является низкая точность измерения темпер.атуры при гидродинамическом кризис е фазового превращения теплоносител# в пористом покрытии.

Наиболее близким по техническому решению является устройство для измерения температуры фазового превращения теплоносителя на гидрофильных поверхностях, содержащее установленную на нагревателе пластину с- rtpoдольными открытыми капиллярными каналами треугольного профиля. Канат соединены с емкостью для теплоносителя через полосу из гибкого капиллярно-пористого материала, прижатую к пластине поверх капиллярных каналов 2.

Недостатком известного устройства, является низкая точность измерения температуры наступления гидродинамического кризиса фазового превращения теплоносителя, так как гидродинамические характеристики гибкого капиллярно-пористого материала ,и контакта разнородных капиллярных поверхностей, которые невозможно учесть, влияют на характер течения теплоносителя в капиллярных каналах.

Цель изобретения - повышение точности измерения температуры наступления гидродинамического кризиса фазового превращения.

Цель достигается тем, что в устройстве для измерения температуры

20 фазового превращения теплоносителя на гидрофильных поверхностях, содержащем установленную на нагревателе пластину с продольными открытыми капиллярными каналами на ее поверхности, сообщенными с емкостью для теплоносителя, каналы сообщены между собой открытым поперечным нёкапиллярным каналом, который через трубопровод соединен с емкостью для теплоносителя.

На чертеже схематично изображено устройство.

Устройство для измерения температуры фазового превращения теплоносителя на гидрофильных поверхностях содержит пластину 1, установленную на нагревателе 2. Нагреватель вместе с пластиной закреплен на основании 3, выполненном из теплоизоляционного материала. На поверхности пластины 1 выполнены продольные капиллярные каналы. Капиллярные каналы с одной стороны сообщаются между

собой поперечным некапиллярНым ка-

налом 4, который, в свою очередь, трубопроводом 5 соединен с емкостью 6 для теплоносителя. Над пластиной 1 на .координатнике 7 может быть установлен микроскоп 8, который через оптический канал 9 соединен с кинокамерой 10.

Работа устройства осущесивляется следующим образом.

Емкость б заполняют теплоносителем, который по трубопроводу 5 через канал 4 поступает в капиллярные каналы пластины 1. При включении нагревателя 2 теплоноситель в каналах пластины 1 нагревается и начинает испаряться. За счет протекания процесса фазового превращения теплоносителя образуется продольный градиент давления, который обеспечивает поступление теплоносителя из емкости б через трубопровод 5 и некапиллярный канал 4 в капиллярные каналы. При этом температура теплоносителя . и поверхности, каналов измеряется известным способом, например с помощью термопар (на чертеже не показано). При повышении мощности нагревателя температура теплоносителя достигает значения, при котором наблюдается гидродинамический кризис фазовых превращений теплоносителя.

Гидродинамический кризис состоит в том,что градиент давления, образующийся в.капиллярных каналах,- не обеспечивает поступления необходимого количества теплоносителя и эти каналы начинают осушаться. Так как при работе устройства уровень теплоносителя в емкости б поддерживается таким, чтобы обеспечить постоянный SpoBeHb в некапиллярном канале 4, то измеряемая температура наступлени:я гидродинамического кризиса фазового превращения определяется только геометрическими характеристиками капиллярных каналов и родом теплоносителя .

Установка над пластиной 1 подвижного микроскопа 8 позволяет точнее фиксировать момент начала кризисных явлений, а также контролировать уровень теплоносителя в некапиллярнрм канале 4 при работе устройства.

Изобретение позволяет за счет компенсации неучтенных гидравлических потерь в подводящем трубопроводе обеспечить постоянство уровня теплоносителя на входе в капиллярные

каналы. Это существенно повышает точность измерения температуры наступления гидродинамического кризиса фа. зового превращения. Кроме того, возQ можность визуального наблюдения за протекающими процессами в микроскоп обеспечивает повышение точности фиксации момента начала кризисных явлений и поддержание требуемого уровня теплоносителя при измерении

температуры.

Формула изобретения

J

Устройство для измерения температуры фазового превращения теплоносителя на гидрофильных поверхностях, содержащее установленную на нагревателе пластину с продольными открытыми капиллярными каналами на ее поверхности, сообщенными с емкостью для теплоносителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры наступления гидродинамического кризиса фазового превращения, указанные каналы сообщены между собой открытым поперечным нёкапиллярным каналом, который через трубопровод сообщен с емкостью для.теплоносителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Тепло- и массоперенос криогенных жидкостей в пористых теплообменниках. Под ред. Л.Л.Васильева, Минск,

1974, с.43-44.

2.Низкотемпературные тепловые трубы и пористые теплообменники. Под ред. Л.Л.Васильева, Минск, 1977,

с.12-13.