Способ определения мгновенных локальных коэффициентов теплоотдачи теплопроводности

(56) Караваев Н.М. и Майков В.П. Метод определения коэффициентов теплоотдачи в зоне зернистого материала. - Известия АН СССР. Отделение технических наук. 1956, В 6, с. 89-100.Добросоцкий А.В. и Бойко В.О. Комплексные исследования внутреннего контура двигателя с замкнутым регенеративным циклом. - Двигателестроение, 1981, 1 Ф 3, с. 3-6.(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МГНОВЕННЫХ ЛОКАЛЬНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛООТДАЧИ И ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ в регенеративном газонагревателе, работающемв режиме нагрева стационарного потока газа, заключающийся в разогреве матрицы с последующим пропусканием через нее газа, нагреваемого засчет тепла, аккумулированного в матрице в период разогрева, и определении температурного распределенияв нагреваемом газе, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения, одновременно измеряют температуру нагреваемогогаза и матрицы регенератора не менеечем в трех точках, фиксируют максимальную скорость изменения температуры матрицы и по измеренным значениям судят о искомых величинах.35 где Ср и СчТ и 6 теплоемкости газа и матрицы соответственно;плотности газа и мат О рицы соответственно,температуры рабочеготела и насадки соответственно,коэффициент теплоотдачи между рабочим теломи насадкой и наоборот,удельная поверхностьтеплообмена матрицы,приходящаяся на едини Оцу объема регенератора,пористость матрицы,координата;время,массовый расход рабоче го тела через единицуплощади поперечногосечения регенератора,х Изобретение относится к теплотехническим измерениям, а именно для определения мгновенных локальных коэффициентов теплоотдачи и теплопроводности в регенераторах тепловых машин, например, цикла Стирлинга.Целью изобретения является повышение точности определения мгновенных локальных значений коэффициентов теплоотдачи и теплопроводности О в регенеративном газонагревателе.При продувке матрицы регенератора, имеющей постоянную температуру, потоком рабочего тела имеющим более высокую постоянную температуру, в регенераторе возникает нестационарный процесс теплообмена, который состоит в том, что матрица прогрева- ется до температуры, равной температуре рабочего тела, Изменение темпе О ратуры матрицы во времени и по продольной координате носит характер распространения температурной волны от начального сечения регенератора к конечному, 25Указанные процессы при определенных допущениях описываются системой дифференциальных уравнений, на- примерр 3- коэффициент эффективнойпродольной теплопроводности матрицы регенератора.Определение значений коэффициентов теплоотдачи и теплопроводности производится по измеренным значениям температур рабочего тела и матрицы, Вследствие этого, в насадке регенератора на некотором удалении от его концов для исключения влияния концевых эффектов устанавливается не менее трех пар температурных датчиков, равностоящих один от другого. Каждая пара представляет собой датчик для измерения температуры матрицы и датчик для измерения температуры рабочего тела. Регистрация указанных температур производится многократно в течение периода дутья с достаточно малым шагом по времени.По результатам измерений вычисляется разность температур матрицы в любых двух точках, которая записывается измерительной системой. В момент прохождения температурной волной зоны фиксации датчиков разность температур вначале увеличивается, а затем начинает уменьшаться. Момент, когда замеренное значение разности температур станет меньше предыдущего на некоторую величину, приблизительно соответствует точке перегиба, в которой приращение скорости изменения температур приблизительно равно нулю, а, следовательно, скорость изменения примерно постоянна. Это обуславливает повышение точности метода. В этот момент замеры прекращаются. Вычисления производных ведутся по последним записаннымзначениям, которые характеризуют искомые температуры непосредственно на фронте температурной волны.С целью повышения точности вычисления частных производных можно использовать схемы их численного расче - та, основанные более чем на трех точках и учитывающие взаимовлияние частных производных по времени и продольной координате.Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в обеспечении возможности экспериментального определения мгновенных локальных значений коэффициентов теплоотдачи, упрощении расчетной методики и устранении необходимости3 1187048 4предварительной оценки коэффициента ти как решения системы линейных ураН- эффективной теплопроводности. нений с использованием методов чисПредлагаемый способ позволяет ленного дифференцирования, что дает определить искомые величины коэффи- возможность повысить точность провециентов теплоотдачи и теплопроводнос-дения .эксперимента.Составитель В.ЗайченкоРедактор О.Черниченко Техред А.Бабинец Корректор М,ДемчикЗаказ 6541/48 Тираж 896 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4