Устройство для измерения нестационарных тепловых потоков к модели

(51) М. Кл. 6 01 М 9/00 Гооудерстеенный комитет Опубликовано 25,05,80, Бюллетень19 ло делам изаоретеиий и открытий(53) УД К 629. 7, .018 (088.8) Дата опубликования описания 19,05.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАБИОНАРНЫХ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ К МОДЕЛИИзобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и можетиспользоваться при определении распределения локальных пиков тепловых потоков,Известны устройства для измерениянестационарных тепловых потоков к модели, содержащие теплопоглощающий элементиз.термоэлектродного сплава, являющийсячастью стенки модели, и однопроводныетермопары, присоединенные к внутренней1 оповерхности элемента.Однако в таких устройствах при измерении нестационарных тепловых потоков,характеризующихся значительной неравномерностью, форма и высота их пиков иска 15ж 6 ются из-за погрешностей, обусловленныхвзаимовлиянием между термопарами черезтеплопоглощающий элемент,Целью изобретения является повышениеточности измерения локальных пиков распределения тепловых потоков.Это достигается введением шунта, прикрепленного к внутренней поверхности теплопоглощающего эп ем ен т а вдоль линии р всполз. жения термопар и выполненного из м атериала термоэпектрически подобного материалу теплопоглощающего элемента, а на противоположной стороне шунта закрепляется коллектор, выполненный из высокоэлектропроводного материала, например меди.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг, 2 - разрез А-А фиг. 1.Устройство содержит модель 1, заподлицо с поверхностью которой расположен теплопоглощающий элемент 2, выполненный из термоэлектродного материала, например хромеля. К внутренней поверхности теплопоглощающего элемента 2 в исследуемом сечении присоединены развальцованные на конце и калиброванные по длине и ширине термоэлектродные провода 3, образующие в местах присоединения термопары 4, а вдоль всей линии расположения термопар присоединен шунт 5, имеющий, например, форму уголка и во избежание возникновения паразитной термической ЭДС выполненный из мате. -35 риала термоэлектрически подобного материалу теплопоглощающего элемента 2, Параллельно псследнему и на расстоянии от него, превьппающем глубину термодиффузии, к шунту 5 по всей его длине прик реплен.коллектор 6, выполненный в форме пластины из высокозлектропроводного металла, например меди. К коллектору 6, в свою очередь, присоединен общий электрод 7 е 1 ОУстройство работает следующим обраТепловой поток , воздействующий на модель 1, воспринимается теплопоглощающим элементом 2 и изменяет его темпера туру Т Я ), которая в точках присоединения проводов 3 преобразуется термопарами 4 в электрические сигналы. Определение локального теплового потока производится по формуле 20 где С, , д - соответственно удельнаятеплоемкость, плотностьи толщина теплопоглощающего элемента 2(. - вр емя,Б том случае, когда теплопоглощающий элемент 2 является общим термозлектродом и обладает большим электрическим сопротивлением, например, вследствиемалой толщины, в цеггях термопар 4 наряду с полезными сигналами возникаютсигналы обратного знака, искажающиекартину распределения тепловых потоковна модели 1, Эти сигналы обусловленывзаимовлиянием между термопарами 4 через теплопоглощающий элемент 2. Дг,яравномерного ослабления этих сигналовв цепях всех термопар 4 путем уменьшения сопротивления теплопоглощающегоэлемента 2 к нему вдоль линии расположения термопар 4 присоединен шунт 5,по всей длине которого параллельно теплопоглошаюпгему элементу 2 прикрепленколлектор 6, Вывод электрического сигнала термопар 4 в измерительную цепьосуществляется с помощью проводов 3и общего электрода 7, подсоединенного кколлектору 6, Чтобы температура коллектора 6, являющегося одновременно общимхолодным спаем термопар 4, не изменялась в процессе измерений, ширина шунта 5 должна превосходить глубину термодиффузии в него. Глубина термодиффузиив шунт 5 определяется расчетным путем и при изменении температуры коллектора 6, составляющем 0,17 о от температуры теплопоглощающего элемента2,О - температуропроводность материала шунта 5:, гГ - время измерения.Ц Формула изобр етения Устройство для измерения нестационарных тепловых потоков к модели, содержащее теплопоглощающий элемент из термозлектродного сплава, являющийся час тью стенки модели, и однопроводные термопары, присоединенные к внутренней поверхности элемента, о т и и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения локальных пиков распределения тепловых потоков, в него введен шунт, прикрепленный к внутренней поверхности теплопоглощающего элемента вдоль линии расположения термопар и выполненный из материала термозпектрически подобного материалу теплопоглощающего элемента, а на противоположной сто роне шунта закреплен коллектор, выполненный из высокоэлектропроводного материала, например меди.523570 Составитель А Хлупноведактор Г. МесроповаТехред А. Шепанская Корректор С, Шекмар Подписноета СССР ираж 1019арственного комобретений и откра, Ж, Раущ 1 Т ИИПИ Госуд по делам из 3035, Москв 21 5(6 цнЗак 1 ытийкая на д, ул, Проектная илиад ППП "Патент"г