Способ определения интенсивности теплообмена при пузырьковом кипении жидкости и устройство для его осуществления (его варианты)

(19) И 1) 4 Р 28 Р 15/02, 5/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКО с очжи из енный ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Вологодский политехническийинститут и Ленинградский институтточной механики и оптики(56) Процессы переноса энергии ивещества при низких температурахв вакууме. Под ред.А.Г,Шашкова.Минск: изд-во ИТМО АН БССР, 1973,с.50-53.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ ПУЗЫРЬКОВОМКИПЕНИИ ЖИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (его варианты)(57) 1, Способ определения интенсивности теплообмена при пузырьковом кипении жидкости в капиллярно-пористой структуре, размещенной на поверхности нагрева, путемизмерения плотности теплового потока на поверхности нагрева и ее температуры, о т л и ч а ю щ и и я тем, что, с целью повышения т ности и сокращения времени определения интенсивности теплообмена в начале кипения, дополнительно измеряют деформацию или смещение по крайней мере одного элемента капиллярнопористой структуры и в момент скачкообразного возрастания этих величин судят об интенсивности теплообмена в начале кипения,2. Устройство для определения интенсивности теплообмена при пузырьковом кипении жидкости, содержащее капиллярно-пористую, структуру, размещенную на поверхности нагрева, и систему измерения плотности теплового потока и температуры на указанной поверхности, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени определения интенсивности теплообмена в начале кипения, оно дополнительно содержит расположенный над капилляр- но-пористой структурой консольно закрепленный упругий стержень и второй стержень, соединенный одним концом с первым стержнем, а вторым концом - с одним из элементов капиллярно-порис-е той структуры, а также противовес, установленный на первом стержне с возможностью перемещения, измерительный прибор и датчик деформации, закрепленный на этом стержне и подключенный к измерительному прибору.3. Устройство по п.2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, второй стержень выполнен полым.4Устройство для определения интенсивности теплообмена при пузырьковом кипении жидкости, содержащее капиллярно-пористую структуру, размещенную на поверхности нагрева, и систему измерения плотности теплового потока и температуры на указанной поверхности, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и сокращенияв времени определения интенсивности в начале кипения при выполнении капиллярно-пористой структуры в виде свободно насыпанных частиц, устройство дополнительно содер мерительный прибор и подключ1206601 2 51 О15 20 25 30 35 40 45 к нему, датчик деформации, при этомпо крайней мере одна из частицкапиллярно-пористой структуры выполнена полой и датчик деформации закреплен на еевнутренней стенке. Изобретение относится к теплотехнике, а именно к способам и устройствам для исследования кипения жидкостей в капиллярно-пористых структурах.Цель:изобретения - повышение точности и сокращение времени определения интенсивности теплообмена в начале кипения, а также достижение этих показателей, при выполнении капиллярно-пористой структуры в виде свободно насыпанных частиц.На фиг.1 схематически изображено устройство для определения интенсивности теплообмена при пузырьковом кипениижидкости и фиксированием начала кипения по смещению элемента капиллярно-пористой структуры, первый вариант; на фиг.2 - то же, по деформации одной из частиц капиллярно-пористой структуры, второй вариант; на фиг. 3 - полая частица капиллярно-пористой структуры с размещенным внутри нее датчиком деформации в виде упругой нити.Устройство по первому варианту 1,фиг.1) содержит поверхность 1 нагрева с размещенными на ней капилляр- но-пористой структурой 2 и датчиком 3 для измерения температуры и теппового потока, подключенным к регистрирующему прибору 4. Над капиллярно-пористой структурой 2 расположен консольно закрепленный упругий стержень 5 и к нему одним концом прикреплен второй стержень б, соединенный вторым концом с элементом 7 капиллярно-пористой структуры 2. На упругом стержне 5 установлены датчик 8 деформации например, тензорезистор), подключенный к измерительному прибору 9, и противовес 10, имеющий возмож-ность перемещаться вдоль стерж 5. Устройство по п.4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик деформации выполнен в виде упругой нити из пьезоэлектрического материала. ня 5. Над поверхностью 1 нагрева размещен слой жидкости 11.Устройство по второму варианту (фиг .2 ) содержит поверхность 1 нагрева с капиллярно-пористой структурой 2 в виде свободно, насыпанных частиц и датчиком 3 для измерения температуры и теплового потока, подключенным к прибору 4. Частица 12 капиллярно-пористой структуры 2 выполнена полой (фиг.З) и внутри нее прикреплен к ее стенкам датчик деформации в виде упругой нити 13 из пьезоэлектрического материала, подключенный к измерительному прибору 14. Частицы капилляр- но-пористой структуры 2 могут иметь размер порядка нескольких миллиметров, а толщина слоя этой структуры может достигать, например, 20 мм. Способ осуществляют при помощи устройства по первому варианту следующим образом,К поверхности 1 нагрева подводят тепловой поток и постепенно увеличивают его, измеряя с помощью датчика 3. В начале кипения, при появлении в окрестностях элемента капилляр- но-пористой структуры парового пузыря, этот элемент смещается, что вызывает резкий изгиб упругого стержня 5, фиксируемый прибором 9 как скачкообразное возрастание измеряемого этим прибором смещения элемента. По величинетемпературы поверхности 1 нагрева и плотности теплового потока в момент скачкообразного возрастания указанного смещения судят об интенсивности тепло обмена на поверхности 1 нагрева, содержащей покрытие в виде слоя капиллярно-пористой структуры 2. При помощи устройства по второму варианту фиг.2, фиг,.З) способ осуществляют аналогично, с той лишь разницей,что начало кипения фиксируют по резкой деформации полой частицы 12, вызываемой ростом парового пузыря иизмеряемой прибором 14. Фиксирование факта возникновенияпаровой фазы в жидкости, заполняющейкапиллярно-.пористую структуру, путемизмерения смещения или деформациичастиц этой структуры, для некоторыхС 1206601видов капиллярно-пористых структурнапример, в виде свободно насыпанных относительно крупных частиц )технически проще известных методовопределения наличия паровой или лщдкой фазы в капнллярно-пористой структуре путем измерения ее электрическихпараметров (например, омическогосопротивления или электрической ем кости ).120660 г Составитель А. Лобановедактор О.Бугир Техред О.Ващишина Максимишинец рек Г590го комитета С Й и открытий Раушская наб аказ 8694/41 . Тираж ВНИИПИ Государственн по делам изобретени 113035, Москва, Ж