Способ определения распределения тепловых потоков по поверхности модели

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 673886 П 9 К 17/О П 5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ание отоке индеенции леку- АГИ,Емет- ение 31 ювай ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 705281, кл, 6 СИ К 17/06,1975,Ардашева М.М, и др. Исследовтеплопередачи в гиперэвуковом празреженного газа с помощью термокаторов. -Труды В Всесоюзной конферпо динамике разреженного газа и молярной газовой динамике. Изд. Ц1977, с.595-601.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ ПО ПОХНОСТИ МОДЕЛИ(57) Изобретение относится к теплрии и позволяет упростить определ спределения тепловых потоков по по Изобретение относится к теплометрии и может быть использовано для измерения распределения потоков тепла по поверхности модели при испытаниях в аэродамических трубах.Цель изобретения - упрощение способав условиях монотонного нагрева при одновременном увеличении информативности.Способ реализуют следующим образом.На исследуемую модель наносится термоиндикаторная краска. С помощью соответствующего механизма ввода модель вводится в струю нагретого газа, формируемую соплом. В процессе испытаний модель освещается через светофильтр. Одновременно осуществляется фотографирование модели на негативную пленку. Для верхности модели в условиях монотонного нагрева при одновременном увеличении информативности, В процессе прогрева модели в струе горячего газа осущес;теляют однократное фотографирование поверхности модели с экспозицией, равной интервалу времени г 0 от момента ввода модели в газовую среду до изменения цвете термоиндекаторной краски на всей ее поверхности, Определяют время нагрева т участков поверхности модели от начальной температуры до температуры изменения цвета краски по плотности почернения соответствующих участков полученной фотографии. На основании полученных данных рассчитывают тепловые потоки на этих участках. Приводится формула для определения тн повышения чувствительности модель целесообразно освещать от источника с узкой полосой спектра, в которой отражательные характеристики краски имеют наибольшее отличие до и после изменения Оь ее цвета, Так, при использовании термо- СО краски Со 2 /Нф 4/ полоса спектра для осве- Ос щения должна составлять 550-700 мкм,В момент начала воздействия на модель газовой струи открывается затвор камеры и съемка производится до момента изменения цвета краски на всей контролируемой поверхности модели, Так как коэффициент отражения термокраски в освещаемой полосе спектра при изменении цвета меняется весьма резко (в 2-4 раза), изменение освещенности кадра и, соответственно, плотности различных участков фотоснимка1673886 40 затем рассчитывают величину тепловоотока к участку поверхности моделиЦ = -Тле - Тн(5)тн опленки,Составитель Н.СоловьеваРедактор Т.Орловская Техред М,Моргентал Корректор А.Осауленко Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССаушская наб., 4/5 Заказ 2911 Тираж 365 ВНИИПИ Государственного комитета по из 113035, Москва, Ж, Рроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 модели будет также значительным, По плотности почернения отдельных участков фотоснимка можно определить время нагрева соответствующих участков поверхности модели до температуры, при которой изменяется цвет термокраски.Плотность почернения О некоторого элементарного участка негатива можно определить по формуле О =)п тн Ен + (го - тн )Ек) - Оо,(1) где тн-искомое время нагрева от начальной температуры Тн до температуры Тпер изменения цвета краски; то -общее время экспонирования; Ен и Ек -освещенность данного участка негатива соответственно до и после изменения цвета покрытия поверхности модели; ) - коэффициент контрастности пленки; Оо -начальная плотность незасвеченной пленки.Формула (1) справедлива для линейного участка характеристики 0=1 ( т, Е), где Х-время, Е-освещенность. Значения Ен и Ек определяются на основании предварительных градуировок, проводимых путем съемки испытуемой модели соответственно до и после изменения цвета покрытия (термоиндикаторной краски) всей поверхности модели; Ен = - ехр 1 Он+О тт(3) где гт -время экспонирования негатива ао время градуировки;.Он и Ок - плотности почернения негатива, экспонированного при градуировке соответственно до и после изменения цвета покрытия. На основании формулы (НЗ) получают расчетную формулу для определения времени нагрева 5 10 15 20 25 30 35 Предложенным способом можно определять величину тепловоо потока в любой точке поверхности. Степень разрешения ограничивется лишь зернистостью фотопленки, Вся картина нагрева поверхности отображается на одном кадре, что существенно упрощает реализацию способа,Формула изобретения Способ определения распределения тепловых потоков по поверхности модели, заключающийся во введении модели, поверхность которой покрыта термоиндикаторной краской, в струю нагретого газа, прогреве модели до момента полного изменения цвета термоиндикаторной краски на всей ее поверхности при одновременном фотографировании последней с заданной экспозицией, последующем определении времени нагрева тн участков поверхности модели от начальной температуры до температуры изменения цвета термоиндикаторной краски, по которому определяют тепловые потоки на этих участках, отл и ч а ю щи й с я тем, что, целью упрощения в условиях монотонного нагрева при одновременном увеличении информативности, фотографирование поверхности модели осуществляют однократно с экспозицией, равной интервалу времени то от момента ввода модели в газовую струю до изменения цвета термоиндикаторной краски на всей ее поверхности, а время нагрева тн определяют по плотности почернения соответствующих участков полученной фотографии по формуле: тн - где О - плотность почернения участка фотографии;Он и О, - плотности почернения участков фотографии до и после изменения цвета термоиндикаторной краски, полученные в результате градуировки;ут -время экспонирования при градуировке;