Устройство для измерения распределения давления на поверхности цилиндра в потоке

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 160781 (21) 3343455/18 10 (1) М. Кд.з с присоединением заявки КВ -6 01 . 19/00 Государственный комитет СССР ио, делам изобретений и открытийтитут физико-технических проблем энергетики". АН Литовской ССР 1) Заявитель,(54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ЦИЛИНДРА В ПОТОКЕ 2ное отверстие, соед с измерителем давле ния распределениядр поворачивают вокр щего одно прие ненное трубкой ния. Для измер давления цилин оси 21. 5 25 О Изобретение относится к экспериментальной гидромеханике и может бытьиспользовано при определении фактического распределения давления на5поверхности цилиндрических элементовтеплообмена, а тем самым и фактического гидравлического. сопротивлениясоздаваемых или усовершенствуемыхтеплообменников,1Известны устройства для измеренияраспределения давления по окружностицилиндра, имеющие по периметру цилиндра равнорасположенные отверстиядля отбора давления, которыЕ черезтрубки и переключающий клапанныймеханизм подключены к манометрическому прибору 1 ,Недостатками таких устройств являются сложность их конструкции изначительная погрешность измерениядавлений, вызванная наличием теплового пограничного слоя, посколькудля исследования теплообменниковиспользуются трубчатые элементы стемпературой поверхности значительно отличающейся от температуры окружающей среды,Известны также устройства дляизмерения распределения давления наповерхности цилиндра в потоке, имею- З Этим устройствам также присуща значительная погрешность измерения вследствие разницы температур по.верхности цилиндра и потока воэду Целью изобретения является повйшение точности измерения при наличии теплового пограничного слоя.Указанная цель достигается тем, что в устройстве, имеющем измеритель давления, соединенный трубкой, пропущенной внутри металлического цилиндра, с приемным отверстием на его боковой поверхности, участок цилиндра по окружности в зоне приемного отвер стия выполнен иэ электроиэоляционногс термостойкого материала и закрыт поло сой из высокоомного материала, концы которой подключены к источнику тока.На фиг. 1 изображен общий внд устройства для измерения распределения давления, разрез;на фиг, 2 - раэ рез А-А на фиг11 на фиг. 3 - кривые зависимости коэффициента сопротивления С 1 в от числа Рейнольдса Вепри наличии и отсутствии тепловогопограничного слоя.Предлагаемое устройство дпя измерения распределения давления содержитнапорный датчик 1, отверстие выполненное в центральной части нагреваемой полосы 2 из высокоомного металла,к которой приварена трубка 3 для отвода давления и термопара 4 для определения и контроля температуры непосредственно возле места отборадавления. Полоса 2 надета на выполненную для удобства сборки издвух частей втулку 5 из электроизоляционного термостойкого материала например, текстолит, пропитанныйбакелитовым лаком ), которая от цельнометаллических цилиндрических частей6 устройства изолирована тонкой изоляционной втулкой-прокладкой 7, Устройство после сборки скрепляетсястяжными болтами 8, К токоподводам9 подключается источник постоянноготока, к выводам от термопары 10чувствительный милливольтметр, а кштуцеру 11 измеритель давления,Измерение распределения давления 2производится следующим образом.Цилиндр б устанавливается в каналперпендикулярно к набегающему потокугаза или жидкости, К штуцеру 11подключается манометр или дифманометр, к токоподводам 9 - стабильныйисточник постоянного тока с устройством регулирования тока, а к выводам от термопары 10 - чувстви-,тельный милливольтметр,по показаниям 35которого устанавливается и поддерживается необходимая температура поверхности цилиндра. Устройство поворачивается вокруг продольной оси почасовой стрелке (фиг. 2) на опреде Оленный угол 9 например, через 5 или10 О)и после каждого поворота снимаются показания манометра или дифманометра. После этого по известнымуравнениям определяется и коэффициент сопротивления цилиндра,Полученные экспериментальные данные представлены на фиг. 3, где кривая 1 изображает зависимость коэффициента,сопротивления Счот числа 1 е при наличии теплового пограничного слоя на поверхности цилиндра при числе Р = 0,7 и турбулентности набегающего потока Т = 0,7; кривая 2 изображает ту же зависимость при тех же условиях обтекания при отсутствии теплового пограничного слоя,Применение такого устройства позволяет определить фактическое распределение давления на цилиндрических элементах теплообменников, а тем самим и их фактическое гидравлическое сопротивление в нагретом состоянии, а это, в свою очередь, увеличивает точность определения указанных параметров, особенно при больших перепадах температур.Формула изобретения Устройство для измерения распределения давления на поверхности цилиндра в потоке, содержащее измеритель давления, соединенный трубкой,пропущенной внутри металлическогоцилиндра, с приемным отверстием наего боковой поверхности, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью .повышения точности измеренйя при наличии теплового пограничного слоя,в нем участок цилиндра по окружностив зоне приемного отверстия выполнениз электроизоляционного термостойкого материала и закрыт полосой из высокоомного материала, концы которойподключены к источнику тока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Мерти В,С., Роуз В.К. фРакетная техника и космонавтиками, 1978,т. 1 б, Р 2, с. 9,2. Жукаускас А., Жюгжда Н. Теплоотдача цилиндра в поперечном потокежидкости, Вильнюс, фМокслас", 1979,с. 32-33.