Способ определения коэффициента конвективной теплоотдачи

-.,я .,:. СССР1,05,88.КОЭФФ И.ЦИООТДАЧИлофизическиить эффекти ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ СТ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯЕНТА КОНВЕКТИВНОЙ ТЕПЛ(57) Изобретение касается тепизмерений и позволяет повыс Изобретение касается теплофизических измерений, может быть использовано при аналоговом моделировании процесса конвективной теплоотдачи и является усовершенствованием изобретения по эвт. св, М 1597609.Цель изобретения - повышение эффективности путем обеспечения возможности определения критериальной зависимости для конвективной теплоотдачи при различных значениях критерия Прандтля.На чертеже приведена принципиальная схема стенда для определения критериальной зависимости,Стенд содержит кожух 1 со сьемной крышкой 2 и устройство для прокачивания газа, состоящее из компрессора 3, кинематически связанного с ним электродвигателя и блока управления (на чертеже не показаны), Внутри кожуха 1 размещены модели 4 и установлен фильтр 5, выполняющий также функции стабилизатора потока, Кожух 1 размещен в камере 6 с возможностью открытого доступа к крышке 2. К камере 6 своим ность способа определения коэффициента конвективной теплоотдачи при аналоговом моделировании. В процессе эксперимента проводят монотонно-ступенчатое изменение давления модельного газа, поддерживая каждое значение давления постоянным в течение заданного временного интервала, На всех временных интервалах, длительности которых выбирают равными между собой, измеряют параметры сублимации модели, по которым определяют критериальную зависимость для конвективной теплоотдачи. 1 ил. входным патрубком подключен вакуумный компрессор 7, связанный с электродвигателем и блоком управления, К камере б через С. управляемый газовый редуктор 8 с вентилем 9 может быть подключена емкость 10, заполненная модельным газом,Датчик 11 давления и датчик 12 темпе- д ратуры газа установлены в кожухе 1 и вме сте с датчиком 13 температуры слоя сублимирующегося вещества, которым покрыта модель 4, подсоединены к блоку 14 0 контрольно-измерительной аппаратуры. В 0 кожухе 1 установлен расходомер (на черте- - д же не показан). Газовый редуктор 8 через Я исполнительный механизм 15 связан с блоком 16 управления.Предлагаемый способ определения коэффициента конвективной теплоотдачи осуществляют следующим образом,В кожух 1 устанавливают модели 4, геометрически подобные оригиналу; В качестве сублимирующегося вещества может быть использован нафталин, При использовании модельных газов, отличных от воздуха. ка 1696912меру 6 заполняют иземкости 10 модельнымгазом, Если в качестве модельного газа используется воздух, эту операцию не выполняют. В этом случае давление газа в камере6 поддерживается газовым редуктором 8,Включают компрессор 3 и вакуумныйкомпрессор 7, Регулируя мощность последнего, обеспечивают необходимое давлениев камере 6 и соответственно в кожухе 1.Режим течения газа внутри кожуха 1 примоделировании скоростных характеристикпотока обеспечивают формой кожуха 1, атакже управлением компрессора 3.Во время продувки, на каждом временном интервале, в течение которого давление газа поддерживается постоянным, спомощью датчиков 11-13 регистрируюттемпературу газа, температуру слоя сублимирующегося вещества и давление в кожухе1. Массовую скорость сублимации находятпо величине массы сублимировавшегося вовремя продувки вещества, определяемойлибо двухкратным взвешиванием, либо поизменению профиля поверхности вещества, Длительности временных интерваловвыбирают равными между собой,Способ реализуется при температуре290 в 3 К. Давление газа определяется изсоотношенияр = 1,858(Т (1/Мц+ 1/Мв) /РО И)рггде р - давление модельного газа, Па;рг - критерий Прандтля,Т - температура модельного газа и сублимирующегося вещества, К;, Мц, Мз - молекулярная масса модельного газа и сублимирующегося вещества соответственно; и - кинематическая вязкость модельного газа, стокс;о- константа взаимодействия Леннарда-Джонса, нм;5 Й- интеграл столкновений для сублимации.Монотонно-ступенчатое изменениедавления модельного газа в процессе моделирования скоростных характеристик пото ка позволяет определить критериальнуюзависимость (или коэффициент теплоотдачи) какйц = 1(йе, Рг),15где йц, Ве - критерии Нуссельта и Рейнольдса соответственно, что повышает информативность способа, делая его эффективным не только для системы твердое тело -20 газ, но и для системы твердое тело - капельная жидкость,Формула изобретенияСпособ определения коэффициентаконвективной теплоотдачи по авт, св, В25 1597609, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения эффективности путемобеспечения возможности определениякритериальной зависимости для конвективной теплоотдачи при различных значениях30 критерия Прандтеля, в процессе моделирования скоростных характеристик потокагаза его давление изменяют монотонно-ступенчато, поддерживая каждое значениедавления постоянным в течение заданного35 временного интервала, а измерение параметров сублимации выполняют на каждомвременном интервале, при этом длительности временных интервалов выбирают равными между собой,1 б 96912 ль едактор Т.Зубкова аказ 4298 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям иоткрытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 город, ул,Гагарина, 101 оизводственно-издательский комбинат "Патент г Э Составитель Н.Соловьева ехред М.Моргентал Корректор