Установка для исследования теплообмена при колебаниях давления газа

ь (51) Р 28 Р 13/10 ГОО)ЩАРсъееннЦЙ ибмитет ССОРВВВЮ ииеваЮ НВММЮОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ(54)(57) УСТАВОВТЕЛООВМЕИА ПРИГАЗА, содержащаякамеру с дросселключенный к посл КА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОЛЕВАНИЯХ ДАВЛЕНИЯ экспериментальную и на выходе, иоддней трубопровод 3415586 02.94.8 5.02.8 А.И.Хар 62,182 1. Гали родииамв СЯ ПОТО подачи газа, нагреватель газа и регу.лятор подачи последнего, о т л ич а в щ а я с я тем, что, с цельюуменьшения энергозатрат на проведение эксперимента, установка снабженабаллоном с криогенным компонентом,подсоединенным к трубопроводу подачигаза перед регулятором последнего,другой торец экспериментальной камеры заглушен, трубопровод подачи гаэа присоединен к боковой поверхностикамеры со стороны заглушенного торца, а нагреватель газа расположеннепосредственно на экспериментальнойкамере.Заказ 249/30 Тираж 623 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ПЛП "Патент", г.Ужгород, ул,Проектная, 4 Изобретение относится к теплоэнергетике в частности к устройствам для исследования теплообмена газа,Известна установка для исследования теплообмена при колебаниях давления газа, содержащая экспериментальную камеру с дросселем на выходе,подключенный к последней трубопроводподачи газа, нагреватель газа и регу- Олятор подачи последнего 13.Недостаток известного способа -большое количество энергии, котороенеобходимо для привода пульсатора.Цель изобретения - уменьшение 5энергозатрат на проведение исследования.Поставленная цель достигается тем,что установка для исследования теплоОбмена при колебаниях давления 20газа, содержащая эеспериментальнуюкамеру с дросселем на выходе, подключенный к последней трубопровод подачи газа, нагреватель газа и регулятор подачи последнего, снабжена 25баллоном с криогенным компонентом,подсоединенным к трубопроводу подачигаза перед регулятором последнего,другой торец экспериментальной камеры заглушен, трубопровод подачи га- З 0за подсоединен к боковой поверхностикамеры со стороны заглушенноготорца, а нагреватель газа расположен непосредственно на экспериментальной камере.35На чертеже представлена схемаэкспериментальной установки для исследования теплообмена газа.Установка содержит трубопроводподачи газа 1, трубопровод 2 подачи 40криогенного компонента, смеситель 3,блок регулирования подачи газа 4,нагреватель 5, установленный снаружиэкспериментальной камеры 6 с блокомуправления 7, датчик пульсаций 8,соединенный через усилитель-преобразователь 9 с блоком управления. 7,датчики температуры 10. На выходеиэ экспериментальной камеры установлена дроссельная заслонка 11. Верхний конец нагреваемого участка трубопровода снабжен заглушкой 12. На выходе в экспериментальную камеру установлен датчик расхода 3.Установка работает следующим обраэом,В трубопровод 1 подводится воздух, в который по трубопроводу 2 подается жидкий азот. Компоненты смешиваются в смесителе 3, где за счетиспарения азота устанавливается необходимая для эксперимента температура. Посредством блока управления 7увеличивают степень разогрева газав трубопроводе 1. Газ нагреваетсядо тех пор, пока его скорость на выходе из трубопровода не будет равнаскорости звука. Дальнейшее незначительное увеличение теплоподвода к газу приводит к зарождению акустической волны, которая распространяетсяпо трубопроводу навстречу потоку.Волна регистрируется датчиком пульсаций 8, по сигналу которого посредством блока управления 7 прекращается дальнейший разогрев газа. Акустическая волна проходит по экспериментальной камере б, отражается от заглушки 12 и идет в обратном направлении, доходит до заслонки 11, гдевновь наступает тепловой кризис,и цикл повторяется.Таким образом организуется автоколебательная система с акустическойобратной связью и с запаздыванием.Необходимость в пульсаторе в этомслучае, пропадает, потери акустической энергии при колебаниях компенсируются подводом тепла от нагревателя, а охлаждение газа на входе в экспериментальную камеру за счет подвода испаряемого криогенного компонента позволяет вызвать явление теплового кризиса при меньшем нагреве.Таким образом, предлагаемый способ позволяет уменьшить расход электроэнергии на проведение эксперимента.