Способ измерения коэффициента теплоотдачи в объектах

СОКИ СОВЕТСНИХСФИЭЮаиаепРЕСПУБЛИК ЗСЮП 01 И 25 2 ИТЕТ СССР И ОТНРЦТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ К ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН БРЕТЕНИЯ ",ПИС 21) 3399815/18"25(46) 23.11.83. Бюл. Ю 43 (72) Б.А,Миловидов и И. Г.ЗатЬруйко (71) Павлодарский индустриальный институт" (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФЙЦИЕ ТА ТЕПЛООТДАЧИ В ОБЪЕКТАХ, включающий нагрев или охлаждение объекта, измерение в направлении теплового . потока температуры поверхности объек.та и температуры окружающей среды, определение разности этих температур и определение по ее величине коэффициента теплоотдачи, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в направлении теплового потока. измеряют тем- пературу объекта в дополнительной др. Тепло,.И ням Н,где к 1 слоя мат нительно женной,н Ткое сопротивление екта между дополтоикой, располо-, сти объекта, температур между чками объекта, температур по ъекта и окружа термиче нала об точкой поверхн разност этими т разност ности о йТсверх- ющей К АВТОРСКОМУ СВИЩ"Т 801056016 А контролвной точке объекта и, измерив расстояние от нее до точки, расположенной на поверхности объекта, определяют термическое сопротивление слоя материала, заключенного между этими точками, определяют разность температур в этих точках и по вели чине термического сопротивления слоя материала и отношению разности температур в дополнительной точке и точке. на поверхности объекта к разности температур поверхности и окружающей ее среды определяют коэффициент теплоотдачи о по формулеЮТмИзобретение относится к теплотехническим измерениям, а точнее к измерению коэффициента теплоотдачи,и мажет быть использовано при тепло"технических испытаниях и наладкетепловых процессов в различных областях техники,Иэвестен способ экспериментального определения коэффициента теплоотдачи, при котором измеряют величинуплотности теплового потока при нагреве или охлажденииобъекта и разностьтемператур в направлении тепловогопотока поверхности объекта и окружаю-щей ее среды, участвующей в теплообмене, по измеренным параметрам судят1 о величине коэффициента теплоотдачи Г 1)Недостатком способа. является сложность реализации при определенииместных коэффициентов теплоотдачи,заключающаяся .н трудности.определения,плотностистеплоного потокаприменительно к данной точке по,верхности, что снижает точность,При нестационарных тепловых процессах эти затруднения увеличива.ются и погрещносфгь возрастает.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ для измерения коэффициентатеплоотдачи в объектах, включающийнагрев или охлаждение объекта, измерение в направлении теплового потока температуры поверхности объек. та и температуры окружающей среды,определение разности этих температур и определение по ее величине коэффициента теплоотдачи 2 3,Недостатком этого способа является необходимость расчетных операцийи усреднения значений плотности теплового потока, наличие значительныхметодических погрешностей измерений.Реализация способа отличаетсясложностью и дает удовлетворительныерезультаты при усдОвии поддержанияпостоянства на исследуемом участкеповерхности объекта величины плотности теплового потока или величины температуры поверхности. При измеренияхв условиях нестационарного тепловогопроцесса способ усложняется, а по грешности возрастают,Целью изобретения является повы,шение точности.Поставленная цель достигается темчто согласно способу измерения коэфФициента теплоотдачи в объектах 1включающему нагрев или охлажденйеобъекта, измерение в направлениитеплового потока температуры поверхности объекта и температуры окружающей его среды, определение разности этих температур и определение поее величине коэффициента теплоотдачи, в направлении теплового потока. измеряют температуру объекта в до дм=Э м где я,м - плотность теплового потока, передаваемоготеплопронодностью,Л - коэффициент теплопронод.ности материала объектафЭ - расстояние между контрольными точками, толшина слоя,дТ, - разность температур вслое,а со стороны окружающей среды передается коннекциеи с дс (Я - плотность теплового потоКа, переносимого конвекцией,где полнительной контрольной точке объента и, измерив расстояние от нее доточки, расположенной на поверхностиобъекта, определяют термическое сопротивление слоя материала, заключенного между этими точками, опреде- .ляют разность температур в этих точках и по величине термического сопротивления слоя материала и отношению разности температур в дополнительной точке и точке на поверхности объекта к разности температур поверхности и окружающей ее среды определяют коэффициент теплоотдачи поФормуле . дтмМ ю -ф йдТгде Р - термическое сопротивлениеслоя материала объекта междудополнительной точкой иточкой, расположенной на поверхности объекта.дТм - разность температур междуэтими точками объекта,дТс - разность температур поверхности объекта и окружающейсреды.Принципиальное отличие предлагаемого способа заключается в том,что вместо операции измерения теплового потока и определения еговеличины н контрольных точках используется измерение двух разностей температур и определение неличины их отношения, что позволяетисключить расчетные операции и авто-.матизировать измерение коэффициентатеплоотдачи.Сущность изобретения поясняетсятем, что на границе раздела поверхности объекта и омывакщей его окружающей среды н любой выбранной точкедействует одно и то же мгновенноезначение величины плотности теплового потока, который со стороны материала объекта передается теплопронодностью и определяется как.жаюдей среды. или потенциометру, работающему вНа границе раздела существуют гранич- режиме компенсатора.ные условия третьего рода и: , 5 Величину коэффициента пропорциотогда нальности Пй вводят подредСтвомЮТ . ЬТ задатчика 9, которЫМ при необходиа фТм.д ммости изменить материал или егоМ 9 дТс 5 ЙТс толщину 9 вносят корректировку вВеличина З/9 =1/Р определения зара. 10 измерения,нее известна до измерений и является Использование предлагаемого спопостоянной, коэффициентом пропорцио- соба по сравнению с известньи познальности измерений. волило исключить необходимость опНа чертеже показана нрилципиальная ределения теплового потока и поддерсхема реализации способа при измере- ,15 жания постоянства его величины илинии коэффициента теплоотдачи плоской постоянства температуры поверхностистенки толщиной б со стороны одной объекта, а также дало возможностьиз поверхностей. :. .исключить расчетные операции, автоВ плоакости .поперечного сечения матизировать измерения и получатьстенки 2 в направлении;совпадающем 2 О результаты.с высокой скоростью, снис направлением теплового потока,. .зив трудоемкость, в особенности приустанавливают датчики температуры, определении коэффициентов теплоотнапримбр, термопары в следующих кон- . дачи в. йестациднарных тепловых протрольных точках точке 3 на поверх-, цессах.ности 1 объекта,. в точке 4.на вмбраи-По результатам экспериментальных:ном расстоянии от поверхности, равном данных точность измерений в предла 25толщине 5, стенки объекта, и;в точке . . гаемом способе повышается по срав- .5 для измерения температуры окружаю:. : нению с иэвестньы более чем на 30,щей среди, движущейся параллельно, . Исключение необходимости опредеповерхности объекта. Для.исключения , ленни теплового потока позвониловлияния лучистой составляющей уста- Зо расширить диапазон работы, так какнавливают экран 6. Холодные слон тер- способ может быть использован какмопар.термоататируют в объеме 7. ; для определения местных, так и средКонцы термопар для иЗмерения разнрс- . них коэффициентов теплоотдачи, атей температур в контрольных точках . . также для измерения конвективной иприсоединяют к делителю 8 сигнала , 35 лучистой составляющих теплоотдачи.Ю тВЯЬ Заказ 9290/3473 Подписное ВНИИП Тираж иал, ППП "Пат жгород,ул.Пр ная