Устройство для измерения давления и температуры газового потока

тво ССС966.о СССР1976 РЕНИЯОГО ПОТй насаприемны О ДЛЯ ИЗМ ТУРЫ ГАЗО индрическ авления с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АНИЕ И ОБР(71) Ордена Трудового Крмени институт проблем мания АН Украинской ССР( 54) (57) устРОЙСтвДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАКА, содержащее цилдок статического д ми отверстиями, внутри которого размещен приемник полного давления, и цилиндрическую проточную камеру тор" можения с размещенной в ней . термопарой, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения точности изия высоких температур торможеазового потока, в нем в передней части цилиндрического насадка выполнены две параллельные лыскикамера торможения установлена снаружи насадка и охватывает лыски так, что приемные отверстия насадка расположены вне камеры торможения, при этом термопара выполнена в виде полого цилиндра с разнесенным спаем а внут" ренняя. оверхность камеры торможения Ей покрыта слоем отражающего покрытия20 установлена снаружи насадка и охватыИзобретение относится к измерениютермогазодинамических параметронвысокотемпературных газовых потокови предназначено для измерения температуры торможения давлений динамического и статического при температуре до.1800 К,При исследовании газоных потоковс помощью различных зондов возрастаюттребования к величине миделя приемника температуры вследствие того, чтоприемник больших размеров, установленный н поток, вносит значительнуюпогрешность н значения измеряемыхпараметрон. Методы измерения температуры основаны на том, что н исследуемую среду вводится неподвижныйприемник, который, взаимодействуяс ней, принимает некоторую раннонес"ную (собственную) температуру, Приотносительно невысоких температурахи малых скоростях газового потокаего температуру принимают равнойтемпературе чувствительного элементаприемника, помещенного в газовый поток. Но с ростом температуры исследуемого газоного потока появляетсядополнительное требование к приемнику - уменьшение потерь за счет пере,излучения.Известно устройстно для измерениятемпературы газа и полного давления,которое выполнено в виде трубки изтермоэлектродного материала и медного корпуса, между которыми помещенизолятор. Трубка и корпус соединенымежду собой н приемной части насадка медной перемычкой 1),Однако это устройство работаетпри сравнительно невысоких температурах и не позволяет измерять одновременно несколько параметров пото"ка.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсякомбинированный насадок для измерения давления газового потока, которыйсодержит насадок статического давления, для чего на его боковой поверхности выполнены отверстия. Внутринасадка размещены осесимметричныйприемник полногодавления.с круглымприемным отверстием, Полость приемника полного давления соединена пневмотрассой с регистрирующим прибороМ.Внутри приемника полного давлениякоаксиально закреплена трубка с размещенным в ее полости спавм термопары. Трубка представляет собой проточную камеру торможения ).21.Недостатки известного устройствазаключаются в том, что с ростом температуры газа коэффициент восстанон"ления приемника уменьшаежся от .0,97до 0,92 при Т = 400-800 К и падаетдо 0,8 при Т : 1000 К. Кроме того,с ростом температуры газового потока падает коэффициент теплоотдачи 30 40 ,45 50 55 г 60 65 от газа к чувствительному элементу. Его увеличение возможно лишь за счет изменения характера обтекания чувствительного элемента, что невозможно вследствие малой площади устройства.Цель изобретения - повышение точности измерения высоких температур торможения газового потока.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения данления и температуры газового потока, содержащем цилиндрический насадок статического давления с приемными отверстиями, внутри которогоразмещен приемник полного давления,и цилиндрическую проточную камеруторможения с размещенной в ней термопарой, н передней части цилиндрического насадка ныполнены две параллельные лыски, камера торможения вает лыски так, что приемные отверстия насадка расположены вне камерыторможения, при этом термопара выполнена и виде полого цилиндра с разнесенным спаем, а внутренняя поверхность камеры торможения покрытаслоем отражающего покрытия,Внутренняя поверхность камеры торможения покрыта слоем материала свысоким коэффициентом отражения,например М 90, Для уменьшения газодинамического сопротивления передняяактивная часть насадка имеет скосна угол15 . Наличие лысок на переднем участке насадка способствуетобтеканию газом как внутренней, таки наружной поверхностей термочувствительного элемента за счет чегоувеличинается его активная поверхность и возрастает коэффициент теплоотдачи от газа к чувствительномуэлементу, вследствие чего коэФФициентвосстановления приемника возрастаетдо 0,9 б при температуре газовогопотока до 1800 К, Такое конструктивное исполнение устройства с нанесенным на внутреннюю поверхность камеры торможения отражающим покрытием,позволяет уменьшить радиационные потери тепла, а увеличение поверхностиобтекания газом чувствительного.элвмента позволяет существенно увеличитькоэффициент теплоотдачи от газа кчувствительному элементу, уменьшитьпоперечное сечение устройства и слвдовательно, повысить точность измерения.На чертеже изображено првдлагаемое устройство в аксонометрии, общийвид (часть камеры торможения вырезана) .Устройство состоит иэ насадкастатического данления, на первднвмактивном участке которого выполненыдве параллельные лыски 1, скос 2 иразмещены отверстия приемников давлений полного 3 и статического 4,вйньтеежТираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, З, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 4549/35 филиал ППП фПатентфф, г, ужгород, ул. Проектная, 4 и термопары 5, выполненной в виде,полого цилиндра с разнесенным спаем,расположенной вдоль газового потокав камере 6 торможения, имеющей отверстия 7 для выхода газа. Камераторможения имеет внутреннее отражающее покрытие 8. Отверстия приемниковдавлений полного 3 и статического 4подсоединены кпневмотрасам 9, ккоторым подсоединяют приборы,:регистрирующие соответствующие давления. К проводам 10 термопары 5подключают электроизмерительный прибор.Устройство работает следующим образом.К концам проводов 10 подключаютэлектроизмерительный прибор, а кпневмотрассам 9 соответствующиеманометры динамического и статическо.го давлений. Устройство вводят в газовый поток,По показаниям соответствующих ма.нометров определяют давления динами.ческое и статическое. Термопара, нагреваясь, выцает термо-ЭДС, которую регистрирует электроизмерительный прибор. Имея график зависимости термо-ЭДС чувствительного элемента от температуры, определя" .ют температуру торможения газа.10За счет конструктивных особенностей предлагаемое устройство позволяет увеличить коэффициент теплоотдачв от газа к чувствительному але менту, уменьшить рйдиационные потеритепла и увеличить коэффициент восстановления приемника до 0,96 При теМ- ператупе газа до 1800 К, что приводит к увеличению точности измерения высокотемпературного газового потока