Способ определения коэффициента конвективной теплоотдачи

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 1810832 А 1 1)5 601 К 17 20 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ЗС)БРЕТЕНИЯ И юл. %15Н.Э.Бауманаевфпеег п 9, 1966 р,11, Мсвидетельство СССР6 01 К 17/20, 1987.ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭБЕКТИВНОЙ ТЕПЛО 23, р. ФФИ- ТДАзобретения: на повер я основного сублими ость още (Р 1) в((54) СПОСОБЦИЕНТА КОНЧИР 7) Сущностьмодели со слое Изобретение относится к теплофизическим измерениям, в частности к определению коэффициента конвективной теплоотдачи при аналоговом моделировании, и может быть использовано для оценки поверхностного распределения коэффициента теплоотдачи.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа за счет определения неравномерного поверхностного распределения коэффициента,конвективной теплоотдачи.На фиг. 1 показана схема стенда для реализации предложенного способа; на фиг. 2-элемент модели с нанесенным на ее поверхность слоем основного и двумя слоями дополнительных сублимирующихся веществ.Стенд для определения коэффициента конвективной теплоотдачи содержит устройство для прокачивания газа (на фиг. не показано) и кожух 1, в котором установлена гося вещества, контрастного по цвету материалу модели, последовательно наносят равномерные по толщине слои дополнительных сублимирующихся веществ цвета, отличного от цвета сублимирующегося вещества примыкающих слоев, Модель обдувают потоком газа до появления границ раздела между каждой парой всех смежныи слоев иэ сублимирующихся вещества и слоя из основного сублимирующегося вещества и поверхностью модели, По границам раздела определяют поверхностное распределение коэффициента теплоотдачи, 2 ил. 1 табл. модель 2 рабочего элемента. Модель 2 и редставляет собой корпус 3 (фиг, 2), неподвижно закрепленный в кожухе 1, и нанесенные на поверхность корпуса 3 слой 4 основного С сублимирующегося вещества - Гп и слои 5 и 6 дополнительных сублимирующихся веществ -го и -1)-го соответственно, т,е. для случая 2,еииЪСтенд содержит блок контрольно-изме- Оъ рительной аппаратуры (на фиг. 1 не, пока- д зан).Способ, реализуется следующим образом.МИзготавливается модель 2, геометриче- ф ски подобная оригиналу, таким образом, 1 Я чтобы поверхность, для которой определяется коаффициеит теллоотдаии, била еи. полнена из сублимирующихся веществ, д Общая толщина слоев определяется условием:10 веществом и поверхностью. модели, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения 20 где 8, У) и 8 - толщина -го и (-1)-годополнительных и основного сублимирующихся веществ; р, р 0 ) и р - плотности 30 -го и(-)-го дополнительных и основного .Сублимирующихся веществ; .В, В"и Вф - газовая постоянная пара-го (-)-го дополнительных и основного суб-;лимирющихся веществ;35 Р, РФи Р - давление насыщенногопара -го и 0-)-го дополнительных и основного сублимирующихся веществ;- количество слоев дополнительныхсублимирующихся веществ а при обдуве 40 осуществляют фиксирование границ раздела между каждой парой всех смежных слоевиз сублимирующегося вещества, по которым определяют распределение коэффициента конвективной теплоотдачи.45 2;Способпоп.1,отличающийсятем, что, с целью упрощения изгоТовлениямодели, сублимирующиеся вещества дополнительно выбирают из условияТТь Тщ50 где Т, Ми Т - температура плавлениясублимирующихся веществ, соответственно-го и (Н)-го дополнительных и основного. Значение толщины слоя обусловленоусловиями эксперимента. Обычно оно выбирается в пределах 1-3 мм,Затем модель 2 устанавливается в кожух 1 и с помощью устройства для прокачивания газа производится ее обдув. При этоммоделируются динамические характеристики газового потока, то есть обеспечиваетсятребованиеВе = Ыепдля условий оригинала и модели (В-критерий подобия Рейнольдса),Вследствие сублимации толщина внешнего слоя 5 дополнительного сублимирующегося вещества уменьшается, причем в 1местах наиболее интенсивной массоотдачидля модели 2 (теплоотдачи -для оригинала)до ее нулевого значения. Здесь начинаетсясублимация следующего слоя 6 дополнительного сублимирующегося вещества,Поскольку цвет примыкающих слоев 5 и6 дополнительных сублимирующихся веществ различен, то граница из раздела является видимой и может фиксироватьсячерез определенные интервалы времени. 2Граница раздела представляет собой изоклину коэффициента массоотдачи для модели 2 или теплоотдачи для оригинала).По значениям толщины слоя сублимировавшегося вещества, времени сублимации, температуре газа и сублимирующихсявеществ и их характеристикам значения коэффициента теплоотдачи и получают его поверхностное распределение.Способ реализуют при 280-320 К,В таблице приведен вариант выборасублимирующихся веществ для определения аномальных зон распределения коэффициента теплоотдачи (20.-30 раз) дляслучая= 2 при одинаковой толщине каждого слоя (цвет поверхности модели - черный).При-1 в обычных уСловиях в качествеосновного сублимирующегося вещества мо.гут быть выбраны треххлористая сурьма илитреххлористый галлий, а в качестве дополнительного сублимирующегося вещества -иод.Таким образом, получение поверхнстного изображения изоклин коэффициентовтеплоотдачи и возможность определения(его числовых значений позволяют расширить функциональные возможности способа. Формула изобретения1. Способ определения коэффициента конвективной теплоотдачи, заключающийся в обдуве потоком газа модели с нанесенным на ее поверхность слоем основного сублимирующегося вещества, цветоконтрастнаго по отношению к материалу модели и равномерного по толщине, до появления границы раздела между сублимирующимся функциональных воэможностей за счет определения неравномерного поверхностного распределения коэффициента конвективной теплоотдачи, перед обдувом на слой основного сублимирующегося вещества наносят равномерные по толщине слои дополнительных сублимирующихся веществ цвета, отличного от цвета сублимирующегося вещества прилегающих слоев,которые выбирают из условия 8 рВ Р ф Эр( )В( 1)8(оп Вп 3/Рй,1810832Составитель С,Караваеведактор Г,Бельская Техред М,Моргентал Корректор А,Мотыль Заказ 1443 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101