Способ определения теплофизических характеристик кипящей жидкости

158381Устройство содержит термосопротив" ление 1, измеритель 2 тока, программируемый источник 3 тока, устройство 4 управления, регистратор 5, измеритель 6 напряжения, фильтр 7, осциллограф 8 и пороговый детектор 9.Способ осуществляется следующим образом.ОПри помощи управляющего устройства 4 включают источник 3 тока, пропуская ток через термосопротивление 1. Рабо" ту источника программируют таким образом, что устанавливается постоянное 15 значение измерительного тока Т и в момент времени й (фиг.2) включаются измерители 2 и 6, регистратор 5 и регистрируется ток через терморезистор 1 и падение напряжения на нем ППо измеренным значениям То, П определяют температуру жидкости Т,й(К = ), В момент временито 1оустройство 4 программирует источник 25 тока, например, по линейному закону. При достижении в момент времени некоторого значения тока 1 жидкость вскипает и возникает режим пузырькового кипения, что приводит к возникновению переменной составляющей в падении напряжения на термосопротив" ленни 1, которая выделяется Фильтром 7 и преобразуется детектором 9 в управляющий сигнал, включающий измерители 2 и 6 и регистратор 5, который регистрирует ток через термосопротивление Т и падение напряжения на нем П . По измеренным значениям П, 1 определяют соответствующее време-. 4 р ни 1 возникновение пузырькового ки 1пения, мощность Р, = Ц 1 и темпераБ туру сопротивления Т = й(К-ь-).1При дальнейшем увеличении тока через 45 термосопротивление при достижении его величины в момент времени Сг значения 1 возникает режим пленочного киения, что приводит к исчезновению переменной составляющей в падении напряжения на термосопро" явлении и на входе Фильтра 7. В момент времени 1исчезновения переменной составляющей устройство 4 Формирует управляющий сигнал, включающий измерители 2 и 6 и регистратор 5, который регистрирует. ток 1 через термосопротивление и падение напряжения Б , соответствую" щие моменту временивозниннове" 24ния режима пленочного кипения, Поизмеренным значениям Пф, 1определяют мощность Р = П Ти темпера 3туру термосопротивления ТГ(Кв ),ъ Т2После регистрации Е, П устройство 4выключает в момент времени 1 источник 3 тока и возвращает его в исходное состояние. Возникновение и исчезновение переменной составляющейконтролируется визуально на экранеосциллографа 8, Способ осуществляютпри размерах термосопротивления,не больших размера отделяющихся впроцессе пузырькового кипения пузырьков пара. Это связано с тем, что прирежиме пузырькового кипения с размером отделяющихся пузырьков, не меньших размеров термосопротивления,в выходном сигнале термосопротивления появляется переменная составляющая. Она возникает вследствие того,что кипящая жидкость представляетсобой двухфазную систему жидкостьгаз, компоненты которой отличаются потеплопроводности, а процесс образова 1ния и распространения пузырей газо",вой Фазы при кипении является периодическим. Это приводит к периодическому и значительному изменению условий теплообмена термосопротивления с окружающей средой, а следовательно, к такому же периодическомуизменению его температуры и сопротивления, т,е. возникает модуляциясопротивления термосопротивления кипящей жидкостью. В измеряемом сигнале переменная составляющая можетбыть отделена от постоянной и далеепреобразована известными способамирадиотехники.Дальнейшее увеличение мощности,подводимой к термосопротивлению,приводит при некотором ее значении Рв момент времени й к возникновениюпленочного кипения.Как известно,пленочное кипение или кризис кипения характеризуется образованиемслоя пара между поверхностью нагревателя и жидкостью, что приводит кухудшению теплоотдачи нагревателяи проявлению стационарного процесса,пульсации температуры и сопротивления термосопротивления исчезают, Следовательно, при переходе термосопротивления в режим пленочного кипенияпеременная составляющая в измеряемом сигнале исчезает, 15838 Таким образом, началу пленочного кипения соответствует момент исчез" новения переменной составляющей. Так как в этот момент происходит5 наибольшая теплоотдача нагревателя, то измерение ее именно в этот момент отличается наибольшей точностью.Измеренные и вычисленные значения температуры и давления в кризисные моменты состояния жидкости полностью характеризуют процесс кипения, вид и состояние жидкости и могут быть использованы для анализа в характерных точках процесса - точках начала пузырькового и пленочного кипения, являющихся синхронизирующими сигналами измерительного процесса. Формула изобретенияСпособ определения теплоизических характеристик кипящей жидкости, эа 12 . 6ключающийся в том, что через термосопротивление пропускают электрический ток, обеспечивающий ремжм пузырькового кипения и проводят измерение выходного сигнала термосопротивления, с учетом величины которого определяют теплоФизические характеристики, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения момента начала пленочного кипения, размер термосопротивления выбирают не больше характерного размера отделяющихся в процессе пузырькового кипения пузырьков пара, пропускаемый через термосопротивление ток монотонно увеличивают, а о моменте начала пленочного кипения судят по исчезновению переменной составляющей в измеряемом выходном сигнале.1 583812 Составитель Техред Л. Трембовеикийдюкова Ко Гугренко кт тор С.Шекмар Заказ 2249 Тираж 496 ГодиисноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагар