Способ определения величины тепловогопотока

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Сфаетскик Сецмалнстнческиа Реслублик(61 Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 270479 (21) 2759148/18-10 (51)М. КЛ. с присоединением заявки йо(23) Приоритет 6 01 К 17/08 Госуяарствеииый комитет СССР яо аелам изобретеиий и открытийДата опубликования описания 150581(72) Авторы изобретения С.М. Аринкин, В. Г,Самусевич и М.С. Т дового Красного Знамени и ассообмена им. А.В.Лыкова рдена еплотель 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА Указан что газ с дом подают нику тепл принимающи ну повыше циональну ка, передая цельпостояннык контрчерез ий элемения давлевеличинвходом г остигается м массовым лируемому ристый тепл и измеряют ия газа, пр теплового за в пористем, расхо источ овосвели опор- потоый эл плотехни- больков у в лв ус явл огр енкамиетич Изобретение относится к теческим измерениям, в частностиших радиационных тепловых потов высокоэнергетической техникетеплоФизических исследованиях.Известен способ измерения количества тепла газового потока, заключающийся в том, что газовый потокпропускают через калориметрическуютрубку и измеряют электрическое сопротивление калориметрической трубки вовремени, по которому судят о количестве тепла, отьанного газовым потоком трубке 11,Недостатком указанного способаявляется малый диапазон измерений.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способ измерения количества тепла, заклю.чающийся в том, что контролируемый 20источник тепла размещают в газе, параметры которого измеряют и по нимопределяют величину теплового потока 2 .Недостатками указанного способаяются малый диапазон измерений ианиченная область использования,Цель изобретения - расширение диапазона измерений и области использования.30 мент.На чертеже схематически првдставна тепловая камера энергетическойтановки, снабженная устройствами для реализации способа.Тепловая камера состоит из внутренних пористых стенок 1, наружных стенок 2, выполненных из газонепрони цаемого материала, регулятора 3 массового расхода газа, торцовых стенок 4 камеры, выполненных из газо- непроницаемого материала, измерителя 5 давления газа в полости между стенками 1 и 2.При помощи регулятора 3 массового расхода гаэа (охлаждающего) устанавливают постоянный его расход через пористые стенки 1, Измеряют при по" мощи измерителя 5 давления величину избыточного давления Рр охлаждающего газа перед пьристыми ст в полости А. Включают энерг ескуюустановку - источник тепла (на черте- же не показан)в результате чего на стенки 1 начинает действовать тепловой поток ц, Вследствие нагрева стенок 1, а значит и охлаждающего газа, проходящего через пористую структуру стенки, происходит тепловое рас 5 рирение газа, пропорциональное величияе теплового потока. Так как массовый расход газа при помощи регулятора 3 поддерживается постоянным то проис1 О ходит увеличение давления газа в полости А перед пористыми стенками, необходимое для проталкивания возрастающего при нагреве объема газа. При помощи измерителя 5 давления определяют величину повышения давления в. 15 полости А, Считается, что в полости В (внутри камеры) давление не повышается. Если происходит повышение давления и в камере В, то необходим еще один измеритель давления для из- що мерения давления в камере В,чтобы определить величину повышения давления газа только эа счет теплового расширения при прохождении через пористую структуру стенки 1, Величина повышения давления охлаждающего газа со стороны входа в пористую стенку пропорциональна величине теплового потока, воспринимаемого пористыми стенками камеры и является мерой Ъго величины, Величину суммарного теплового потока, воспринимаемого плоскими пористыми стенками, можно определить непосредственно по результатам предварительной тариров ки или расчетом по формуле351 Срдс еле:, е рр 2 р,), где ц - тепловой поток, воспринимаемый единицей площади поверхности пористой стенки, Ва/ма - массовый расход охлаждающего газа на единицу площади нагреваемой поверхности 4 пористой стенки, кг/см 1 С - теплоемкость охлаждающего Ргаза, Дж/кг град А - коэффициент теплопроводнасти пористого материала, О Врп/м град, Р, давление охлаждающего. газа о Эперед стенкой, 11/мР - повышение давления охлаждающего газа вследствие теплообмена и расширения припрохождении через нагреваемую тепловым потоком пористую структуру стенки, и/м; й - газовая постояннаяДж/кг град,коэффициент гидравлическогосопротивления пористойструктуры стенки,д - толщина пористой стенки м,Повышение точности в предлагаемом способе обеспечивается высокой точностью измерителей давления и расхода газа. Выбором соответствующих толщин и материала пористой стенки, расхода охлаждающего газа, при которых температура поверхности пластинки со стороны входа газа существенно меньше, чем температура поверхности со стороны действия теплового потока, можно перевести в нагрев газа внутри и на поверхностях пористого тепло- воспринимающего элемента практически все количество тепла, подводимое измеряемым тепловым потоком.Диапазон измеряемых тепловых потоков расширяется применением в качестве тепловоспринимающего элемента пористых пластинок любой толщины и особенно из тугоплавких материалов,Формула изобретенияСпособ определения величины теплового потока, заключающийся в том, чтоконтролируемый источник тепла размещают в газе, параметры которого измеряют и по ним определяют величину теплового потока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона измерений и области использования, гаэ с постоянным массовымрасходом подают к контролируемому источнику тепла через пористый тепловоспринимающий элемент и измеряютвеличину повышения давления газа,пропорциональную величине теплового потока, перед входом газа в пористый элемент.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 459714, кл. 0 01 К 17/00, 19732, Авторское свидетельство СССР9 642614, кл, 6 01 К 17/08, 1977830155трезвыйСоставитель Г.МухинаРедактор Л,Копецкая ТехредМ. Рейвес Корректор Г. Р едет ни к Э аказ 37 Ц 7/85 Тираж 907 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб, д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4