Стенд для определения теплового потока

и,723400 Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кп.2 с присоединением заявки Мо 0 01 К 17/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 2503.80(54) СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВОГО П ТОКА" на измере ратуры по ного учасЦель имерений и данных Поставленная цетем, что в известнментальный участокстороны отсечной аподключена мернаяком уровня жидкост ь достигаетсям стенде экспериогр аничен с другорматурой,и к немуолонка с датчиОпределение нестационар лового потока, подводимого пящей жидкости, заполняюше чиваемый экспериментальный осуществляется по измеренно нению уровня жидкости Й (т) Р колонке.По изменению уровня И(е.) вычисляется изменяющййся в процессе тепло- обмена удельный объем ч(Т) жидкости, заполняющей экспериментальный участок.По величине удельного объема ч(г) некипящей жидкости при замеренном давлении ее р(С) может быть установлена среднеобъемная температура жидкости. Изобретение относится к технике тепловых измерений, а точнее - к устройствам для определения тепловог потока, подводимого к некипящей жидкости при нестационарном теплообменеВ ряде практических случаев возни кает необходимость расчета теплового потока, который может восприниматься жидкостью, заполняющей внутренний объем непрокачиваемого сосуда заданной формы.Известны стенды для определения стационарных тепловых потоков 1).Однако такие стенды не позволяют определять тепловые потоки при изменяющихся во времени условиях тепло обмена. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является стенд для определения тепло вого потока к некипящей жидкости при нестационарном теплообмене, содержащий обогреваемый эксперименталь ный участок, ограниченный с одной стороны отсечной арматурой 2).Недостатком такого стенда является сложность используемой системы измерений и обработки экспериментальных данных, так как определение теплового потока здесь базируется ии распределенной темпеерхности эксперименталька.обретения - упрощение из -обработки экспериментальныхЗаданный з акон нагрев а экспериментального участ ка уст ан авлив аетс я з адатчиком 13 напряжения и осуществляется регулятором 12 напряжения послевключения рубильника 14.В процессе нагрева часть расширяющейся жидкости вытесняется в мернуюколонку 3.Определение удельного объема жидкости в экспериментальном участке 1,а по нему - среднеобъемной температуОры и теплового потока, подводимогок жидкости, осуществляется с помощьюизмерения уровня жидкости в мернойколонке 3 датчиком 6, показания которого регистрируются осциллографом.По достижении предельного уровняжидкости в мерной колонке 3 рубильником 14 размыкается электрическаяцепь и прекращается нагрев экспериментального участка 1,По окончан.и опыта клапаны 4 открываются, экспериментальный участок1 сообщается с гидравлической частьюстенда и охлаждается до начальнойтемпературы прокачкой жидкости.25 Предлагаемое устройство обеспечивает упрощение системы измерений иобработки экспериментальных данныхпри оПределении нестационарного теплового потока к некипяшей жидкости,30 заполняющей непрокачиваеьый экспериментальный участок, за счет перехода к измерению только одного непрерывно регистрируемого параметра(уровня жидкости в мерной колонке)З 5 и исключения необходимости замерараспределенной температуры поверхности экспериментального участка. где ч - внутренний объем электроо бо грев аемо го э кс перимент ал ьно го у част к а;с - удельная теплоемкость жидкости.Таким образом, для определениянестационарного теплового потока,подводимого к некипяшей жидкости,заполняющей непрокачиваемый экспериментальный участок, достаточноосуществлять непрерывное измерениеодного параметра - уровня жидкости вмерной колонке Ь (т),На чертеже представлена схемастенда.Стенд содержит электрообогреваемый экспериментальный участок 1,выполненный в виде металлическойтрубы, к торцам которой привареныфланцы, служащие для подвода электрического тока к трубе. Фланцевыесоединения 2 обеспечивают электрическую и тепловую изоляцию экспериментального участка от остальнойчасти стенда.Мерная колонка 3 подключена кэкспериментальному участку междуотсечными клапанами 4. К верхней(газовой) и нижней (жидкостной) частимерной колонки подключены импульсныелинии 5 датчика 6 уровня (дифференциального манометра), предназначенного для измерения уровня жидкости,вытесняемой нз экспериментальногоучастка при нагревании. Соединительный трубопровод 7 сообщает газовую полость мерной колонки с газовым баллоном 8, обеспечивающим поддержание заданного исходного давле,ния в системе на уровне, близкомк постоянному. К баллону подключенманометр 9 для измерения давления 45газа,Клапан 10 служит для отключениястенда от линии подвода газа к баллону.Электрическая цепь, состоящая 50из источника 11 переменного напряжения 11, регулятора 12 напряжения,задатчика 13 напояжения и рубильника 14, служит для нагрева экспериментального участка.55Ст=нд работает следующим образом.После з аполнени я экс перимент ального участка 1 жидкостью и установления требуемого начального уровня жидкости в мерной колонке 3кл апаны 4 з акрыв ают с я. За с чет подачи 60газа в баллон 8 в системе устанавливается заданное давление, обеспечивающее отсутствие кипения жидкостии ри последующем нагреве, после че 65го клапан 10 закрывается,Тогда тепловой поток, подведенный к жидкости в текущий момент времени Ьопределяется по формуле Формула изобретения Стенд для определения теплового потока к некипяшей неподвижной жидкости при нестационарном теплообмене, содержащий обогреваемый экспериментальный участок, ограниченный с одной стороны отсечной арматурой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения измерений и обработки экспериментальных данных, экспериментальный участок ограничен с другой стороны отсечной арматурой и к нему подключена мерная колонка с датчиком уровня жидкости. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Петухов Б. С. Опытное изучение процессов теплопередачи. М ГЭИ, 1952, с. 10-45.2. Галишенский Б.М. и др. Нестационарный теплообмен в трубе при изменении теплового потока и расхода газа, Теплофизика высоких температур, т.5, вый.5, 1967 (прототип723400аж 713 5/26.одписнИИПИ Заказ Филиал ППП Патент, г. Ужгород,оектная