Способ определения коэффициента теплопередачи

Номер патента: 1081504

Авторы: Бойко, Галкин, Литвинков, Харин

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 9) (111 а 01 и 25/18 У71ВД ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОР ЬСТВУ МУ СВ(71) Московский авиациогический институт им. КкогоП.Л ийс пла нны) Осипова В .А. Экспериме едование процессов тепл-188. во СССР иссл 9 55.Р 01 краны Фип). ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИИ(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФЦИЕНТА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ через стенконвективно охлаждаемой детали,пример лопатки турбин., заключающв том, что деталь помещают в раленный металл и при температуреисталлизации последнего прадуохлаждающей средой, а о коэфц енте теплопередачи судят по тне образовавшейся корки металларазности температур исследуемойтали и охлаждающей среды, о т лч а ю щ и й с я тем, что, с цельповышения точности, продувку прещают за 2-4 с до измерения толщиобразовавшейся корки металла,сРр 1,КЭ толщина корки металл образовавшейся на де ли при ее продувке в кристаллизирующемсярасплаве, время продувки; теплота кристаллизац и плотность расплавл ного металла; температуры кристалл ции расплава и охлаждщей среж, соответст г 40ан за- аю- ен 5 но.Недостатком известного способа вляется наличие погрешности, обусовленной увеличением термического сопротивления стенки в процессе эатвердевания металла, в результате увеличивается температурный перепад в стенке и корке и уменьшается толщина корки металла в сравнении с фактической, соответствующей плот-. ности теплового потока для заданного. режима проведения опыта.Целью изобретения является повыние точности определения коэффиента теплопередачи. я л ше ци Изобретение относится к области теплофизических измерений и может .найти применение в отраслях промышленности, связанных с разработкой и изготовлением теплообменников и тепловых машин различного назначе ния, в частности для определения теплопередачи к воздуху в лопатках газовых турбин.Известен способ определения коэффициента теплопередачи при обогреве контролируемого объекта конденсирующимся, слегка перегретым водяным паром 1 3.Недостатком данного способа является высокая трудоемкость и практическая невозможность использования для определения коэффициента теплопередачи в малоразмерных теплообменниках, имеющих сравнительно сложную форму, например в лопатках газовых турбин. 20Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ23 определения коэффициента теплопередачи через стенку конвективно охлаж даемой детали, например лопатки турбины, заключающийся в том, что деталь помещают в расплавленный металл, и при температуре кристалли- . зации последнего продувают ее охлаж дающей средой, а о коэффициенте, теплопередачи судят по толщине образовавшейся корки металла и разности температур исследуемой детали и охлаждающей среды и вычисляют коэффициент теплопередачи по формулеУказанная цель достигается тем,что согласно способу определениякоэффициента теплопередачи черезстенку конвективно охлаждаемой детали, например лопатки турбины, заключающемуся в том, что деталь помещают в расплавленный металл ипри температуре кристаллизации последнего продувают ее охлаждающейсредой, а о коэффициенте теплопередачи судят по толщине образовавшейся корки металла и разности температур исследуемой детали и охлаждающей среды, продувку прекращаютза 2-4 с до измерения толщины образовавшейся корки металла,На чертеже приведена диаграммазависимости коэффициента теплопередачи к воздуху от времени выдержкилопатки газовой турбины,При выдерживании детали в расплаве после окончания продувки перепад Аналоги ент теплоп ки в распл дувки в те результаты теже, Из н елялся коэффицири выдержке лопатокончания про 1, 2, б, 8 и 10 с.риведены на черет, что при знано опрередачиве посление О,опытовго следу температуры в стенке и корке становится равным нулю,Часть отводимого тепла затрачивается на перестройку температурного поля стенки в процессе продувки.Остальное тепло поступает к воздухуот кристаллизующегося металла, который при этом затвердевает на наружной поверхности детали. Следовательно, утолщение корки металла на поверхности детали в течение 2-4 спосле прекращения ее продувки означает, что отвод тепла в деталь продолжается и связан с выравниваниемтемпературы в системе "деталь-расплав". При этом толщина корки возрастает на величину, пропорциональную значению этого перепада. Поэтой причине уменьшается погрешностьопределения плотности теплового потока к воздуху и, следовательно,уменьшается погрешность определениякоэффициента теплопередачи.П р и м е р. Лопатку газовой турбины с высотой пера 0,1 м.и хордой0,03 м помещали в расплавленный цинкмарки ЦВЧ, после достижения температуры кристаллизации цинка 419,4 Спродували лопатку воздухом при температуре на входе в замок, равнойБО С, расходом 3 10 кг/с в течение15 с. После отключения продувкилопатку выдерживали 4 с в расплавеизвлекали из расплава. Толщина корки в области входной кромки среднегосечения лопатки составила 0,002 м,Коэффициент теплопередачи, расчитанный по указанной формуле, оказалсяравным 440 Вт/м 2 К.1081504 Составитель Ю.ЛингартТехредС.Мигунова Хорректор Г.решетник Редактор В.Данко Заказ 1538/37 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-. 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 чении времени выдержки 2-4 с значения коэффициента теплопередачи квоздуху практически остаются такимиже, как и при 6, 8 и 10 с. Использование предлагаемого способа по сравнению с известным обеспечивает уменьшение погрешности определения коэффициента теплопередачи.

Смотреть

Заявка

3492114, 13.09.1982

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. К. Э. ЦИОЛКОВСКОГО

ГАЛКИН МИХАИЛ НИКИТОВИЧ, БОЙКО АНАТОЛИЙ НИКОЛАЕВИЧ, ЛИТВИНКОВ ВЛАДИМИР ПАВЛОВИЧ, ХАРИН АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 25/18

Метки: коэффициента, теплопередачи

Опубликовано: 23.03.1984

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1081504-sposob-opredeleniya-koehfficienta-teploperedachi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ определения коэффициента теплопередачи</a>

Похожие патенты