Устройство для определения тепло-отдачи при кипении жидкости

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ИТВЛЬСТВУ оц 817559 Сеюэ Севвтскик Социалистическиз Республик(22) Заявлено 040179 (21) 2711569/18-25 с присоединением заявки Ио 6 01 М 25/08 ГосударствеииыЯ комитет СССР оо ледам изобретеииЯ и открытиЯ(088.8) Дата опубликования описания 300 331(72) Авторы изобретения С.П.Кальввнае, Л.С.Сафонова и А.А.Пучинскас Ордена ового Красного Знамен олупроводвиков АН Лит институт ской ССР(54 ) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛООТДАЧИПЕНИИ ЖИДКОСТИ льсаций, что нвованкя различных неи з от ермнч вских ИОднако в метестного устройать элвктричесивнтй т,мпера трубкможноеьже грться и аллическства невки управлуры н до Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь 1 зовано для исследования процессов твплоотдачи при кипении жидкостей.Известно устройство для.измерения теплоотдачи при кипении жидкости на поверхности опытной трубки с внутренним нагревателем 1 .Однако это устройство позволяет исследовать процессы только стационарные, кроме того, тврмопара имеет большую инерционность.Наиболее близким техническим решением является устройство для изучения теплоотдачи при кипении жидкое. ти с пряьюм электрическим нагревом опытной трубки, содержащее сосуд с жидкостью, в которую помещена металлическая трубка, разогреваемая джоулввым теплом пропускаемого через трубку постоянного электрического тока, подвижную термопару для опре- делвйия температуры воздуха внутри трубки, неподвижную термопару для измерения температуры кипящей жидкосавтоколебатвльных пуобходимо для неследрежимов кипения наповерхностях.Цель изобретения - увеличениеточности измерения при получении контролируеьих, электрически управляе.мюх стационарных и автоколеблющихсяградиентов температуры.Поставленная цель достигается темчто в устройстве для определения теплоотдачи при кипении жидкости, содержащем закрытый сосуд с жидкостью 5 к помещенный в нвв опытный нагреватель с пряиям электрическим обогревом постоянным током, опытный нагреватель снабжен электрическими зондами выполнен из полупроводника с элек тротвпловым отрицательным дифференциальным сопротивлением.Размещая вдоль полупроводникаопытного нагревателя электрическиезонды и измеряя с их помощью падениенапряжения, рассчитывается удельнаяэлвктропроводность отдельных частейопытного нагревателя. Сопоставляяполученные значения с известной температурной,зависимостью бвз джоуле- О рого разогрева можно определить температуру стенки отдельных частей нагрев атвля,На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг.2=-. графики распредвпения напряжения.Устройство состоит из сосуда 1с крышкой 2, заполненного жидкостью3, полупроводникового опытного нагревателя 4, снабженного электрическими зондами 5, 6и и тврмопары 7для измерения температуры жидкости.Сосуд 1 заполняется исследуемойжидкостью и через опытный нагреватель4 пропускается постоянный ток от источника питания. При помощи электрических зондов 5 - и, измеряется падение напряжения вдоль нагревателя.Термопарой 7 измеряется температура жидкости, Из экспериментально полученной кривой распределения напряжения,вычисляется падение напряжения нанужном участке О ОП "О (номер зонда и), Удельная элвктропроводностьрассчитывается по формуле где 6 - удельная электропроводность;ь 1 - расстояние между зондами;- поперечное сечение нагревателя;1 сила тока, проходящего черезнагреватель при напряженииО.35 Затем определяется температура данной .части нагревателя, соответствующая вычисленному значению удельной электропроводностиОпытный нагреватель изготовлен из электронного кремния с удельным соп-40 ротивлением400 Ом при 20 С в виде прямоугольной пластины с размерами 10 х 0,5 х 0,2 см и снабжен 19-ю зондами, В качестве теплопроводящей жидкости использован жидкий азот45Однородное распределение напряжения вдоль нагревателя с увеличением приложенного напряжения постепеннопереходит в неоднородное. На фиг. 2кривая й отображаетраспределениенапряжения, а кривая г - распределение температуры вдольнагревателяпри напряжении О 800 В. Видно, чтораспределение уже неоднородно, Увеличение О до 2200 В ведет к значительным видоизменениям градиентов температуры. Кривые д и е, представляющиеход б получены, используя распределение напряжения О вдоль нагревателя(кривые б и в) при О, равном 2000 и2200 В соответственно. При дапьнейшем увеличении О градиенты температуры приходят в автоколебательное движение с периодом колебаний, управляеьнм напряжением (период регулируетсяот десятков секунд до десятков минут)Предлагаемое устройство позволяетисследовать. кипение на неизотврмических поверхностях, путем создания вопытном нагревателе электрически управляеьих стационарных и автоколеблющихся градиентов температуры, а также моделировать процессы смешанногокипения на неиэотермической поверхности опытного нагревателя.формула изобретенияУстройство для определения теплоотдачи при кипении жидкости, содержащее закрытый сосуд с жидкостью ипомещенный в нее опытный нагревательс прямком электрическим обогревомпостоянным током, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью увеличенияточности при получении контройируеьих, электрически управляемюх стаци;онарных и автоколеблющихся градиентов температуры, опытный нагревательснабжен элвктричеокими зондами и выполнен иэ полупроводника с электротепловым отрицатвпьным дифференциапьным сопротивлением.Источники информации,принятыв во внимание при экспертизе1, Петухов Б. С. Опытное изучениепроцессов теплопередачи. М., 1952,с. 240.2, Там же, с. 241 (прототип).сное Филиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная,Тираж 907 ПИ Государственного комит делам иэобретений и откр 35, Москва, Ж, Раушская