Устройство для измерения гидродинамических и тепловых параметров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК РЕТЕНИ ль натеады, - МВТУ,(54) УСТРОЙС НАМИЧЕСКИХ И (57) Изобрет ваниям гидро процессов прных и блоков дой, в частн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО(71) Московский институт химическогомашиностроения(56) Дыбан Е, П.,Мазур А. И, Конвективный теплообмен при струйном обтекании - Киев, НД, 1982, с. 237,рис. 91,Юдаев Б. Н. и др. Экспериментаное исследование теплообмена прикании турбулентных струй на прегрМ., Изв. ВУЗов, Ф 11, 1971, изд. ВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГИДРОДИТЕПЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ние относится к исследоинамических и тепловых взаимодействии одиночплоских струй с преграсти к устройствам для Изобретение относится к техническ=й физике, в частности к устройствам для исследования теплообмена и гидро- динамики при натекании струйных потоков на преграду.Цель изобретения - повышение точности в широком диапазоне измеряемых параметров.На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на ,фиг. 1. ЯО 1597706(51) С 01 И 25/00 исследования теплообмена и гидродинамики при натекании струйных потоковна преграду. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей иупрощение конструкции. Установка содержит газодувку, нагревательную камеру, ресивер, сменные приточные и отсасывающие сопла, межсопловую камеру,рабочую модель, координатно-поворотный стол, опорную плиту и раму. Установка выполнена компактно на единойраме с воэможностью переноса, что позволяет использовать для исследованияпроцессов теплообмена интерферометр Маха-Цандера, сопла установлены накронштейнах с пазами с возможностью возвратно-поступательного движения, асоединение сопл перегородками в виде шторок иэ воздухонепроницаемой ткани позволяет варьировать геометрическими параметрами струйной системы, причем выполнение стенок рабочей зоны съемными позволяет исследовать струйные системы с различными способами отвода теплоносителя (открытые и закры.тые). 2 ил. Устройство для измерений гидродинамических и тепловых параметров при взаимодействии одиночных и блоков плоских струй с преградой содержит газодувку 1, нагревательную камеру 2, ресивер 3, сменные приточные сопла 4, в поперечном сечении имеющие профиль равнобедренной трапеции, сменные отсасывающие сопла 5, межсопловую камеру 6, отсасывающую газодувку 7, рабочую модель 8, координатно-поворотныйстол 9, опорную плиту 10 и раму 11.На раме закреплен ресивер, верхняя часть которого выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда, к верхней части ресивера крепитя нагревательная камера, представляющая собой короб с установленными в нейР электрическими нагревателями, а к верхней части короба крепится малога" 10 баритная гаэодувка, например, типа ДВКМ. В прямоугольной части ресивера размещены спрямляющие ячейки 12, .рассекатель 13, на боковой поверхности ресивера размещены штуцера 14 для 15 отбора давления и ввода термопары 15. В нижней части установлены направляющие 16 для крепления приточных сопел 4 с возможностью возвратно-поступательного движения и расположения от 20 одного до трех сопел. Перегородка 17 между соплами 4 выполнена в виде шторок из воздухонепроницаемой ткани, что позволяет устанавливать различные; расстояния между соплами. 25 На нижней части межсопловой камеры расположены направляющие 18 для крепления отсасывающих сопел 5 с возможностью возвратно-поступательного дви- о жения и расположения от двух до четырех сопел, причем боковые стенки отсасывающих сопел выполнены с ребрами, которые позволяют устанавливать их на различной высоте относительно приточных сопел 4. Перегородка 19 между соплами 4 и 5 выполнена также в виде шторок из воздухонепроницаемой ткани, которая краями закреплена на пластинках, плотно прилегающих к соплам, что поз воляет устанавливать различные расстояния между соплами. К боковой стенке межсопловой камеры крепится отсасывающая газодувка 7, которая в зависимо.сти от эксперимента может быть отключена или снята и воздух самотеком выходит в окружающее пространство.При исследовании закрытой системы струй все четыре стороны рабочей зоны 20 ограждены стенками 21 из прозрачноО го материала, две из которых, параллельные линии растекания струй, съемные, при исследовании открытой системы струй одна или обе стенки снимаются.На боковых несъемных стенках рабочей камеры закреплены кольца 22 для. стыковки с интерферометром Маха-Цандера 23. К раме в области рабочей зоны крепится координатное устройство 24 с трубками 25 полного напора длязамера давления, термоанемометром 26для измерения скоростей и пульсацийи термопарой 27. Координатное устройство позволяет перемещать зонды втрех направлениях и Фиксировать взаданном положении. В зависимости отцелей исследования на координатно-поворотном столе устанавливается рабочая модель гидродинамическая иди тепловая). Координатно-поворотный столимеет возможность перемещать модельв вертикальном направлении с помощьюшагового двигателя и изменять угол на"клона модели по отношению к набегающим струям ручной регулировкой,Рабочая модель для исследованиягидродинамики представляет собой плос=кую пластину с дренажными отверстиямидля отбора давления, а для исследования тепловых параметров использованамедная пластина с электрическим нагревателем, установленная в текстолитовом корпусе с теплоизоляцией. Координатно-поворотный стол и рама крепятся к опорной плите 10, которая уста-навливается строго горизонтально спомощью винтов 28. Измерение давленияосуществляется микроманометрами 29и 30.Устройство работает следующим образом,,Перед включением устройства устанавливается исследуемое количествоприточных сопел и отсасывающих в количестве от двух до четырех, выставляется расстояние между соплами. Устройство при работе в режиме закрытойсистемы струй закрыто стенками совсех сторон рабочей зоны из прозрачного материала. При исследовании открытой системы струй одна или обестенки снимаются. Далее на координатно-поворотном столе закрепляется исследуемая модель. Путем плавного смещения шаговым двигателем модель устанавливается на заданном расстоянииот сопел,затем ее поворачивают наопределенный угол наклона и Фиксируют. Окружающий воздух засасываетсягазодувкой и под давлением через нагревательную камеру поступает в ресивер, проходит спрямляющие ячейки ирассекатель, служащие для спрямленияи сглаживания потока. Расход воздухачерез газодувку можно регулировать,а контроль его осуществляют путем измерения. давления в ресивере и темпе 1597706ратуры. Нагрев в камере регулируетсяоот 60 С и более. Иэ ресивера через приточное плоское сопло или блок сопел теплоноситель - воздух поступает в рабочую зону на модель (преграда).5 Отработанный теплоноситель через систему отсасывающих сопел и отсасывающую газодувку эвакуируется наружу.11 ри изучении открытой системы струй отработанный теплоноситель поступает в одну иэ боковых сторон от модели (преграды). Измерение гидродинамических пара метров. в плоских струях при взаимодействии с преградой и в пристенном пограничном слое осуществляется датчиками термоанемометра или трубкой полного напора. Сигнал с датчика посту пает на измерительную схему. С помощью гидродинамической модели замеряется распределение статического давления преграды при различных скоростях на срезе сопла, в нескольких точках 25 от среза сопла до преграды. Устройство достаточно компактно (общие габариты 0,5 х 0,2 х 1,0 м), позволяет проводить исследования гидродинамических и тепловых параметров при различных 30 рабочих моделях, различных расстояниях от среза сопла до преграды, открытых и закрытых струйных систем с различным количеством сопел.и шагом между ними, различных скоростях и темпе ратурах теплоносителя и теплоотдающей поверхности.Устройство позволяет решить вопрос теплотехнической оценки .конструктивного исполнения системы воздухоподачи для "ударной" сушки различных материалов или сушки и студенения фотослоев и разработать оптимальные конструкции сопловых систем.Формула изобретения1. Устройство для измерения гидродинамических и тепловых параметров при взаимодействии плоских струй с преградой, содержащее гаэодувку, соединенную с нагревательной камерой, размещенные в корпусе ресивер с "рассекателем, установленную на координатно-поворотном столе рабочую модель, над которой размещены датчики измеряемых параметров, соединенных со схемой измерения, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности в широком диапазоне измеряемых параметров, в него введены межсопловая камера, расположеннаяод ресивером над рабочей моделью и снабженная приточными и отсасывающими соплами, направляющими, на которых установлены сопла с воэможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль них, и шторками, соединяющими сопла между собой, отсасывающая газодувка, соединенная с межсопловой камерой, и рама, на которой закреплены ресивер, межсопловая камера и координатно-поворотный стол.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем; что наружные поверхности отсасывающих сопел снабжены ребрами.1597706 О 10 Составитель В. ГусеваРедактор А. Шандор Техред Л.Олийнык орректор С. Шекмар роизводстненно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарин ЗакВНИИПИ б хк 048 Тираж 499 ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5