Способ определения температуропроводности жидкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСГУБЛИК 711054 А 2 1)5 6 01 М 25/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТКРЫТИ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О ТОРСКОМУ СВИДЕТ ТВУ(57) Изобретение относится к рения теплофизических свой и м.б. использовано для кон гических процессов в химиче микробиологической, сельс ной и других отраслях, Цель функциональных возможнос определения теплопроводно по а.с. М 1223110 дополните перепад давления на фиксир ке трубки и, используя изме ние, рассчитывают к теплофизический параметрр%51 ститут химического И. Герасимов тельство СССР й 25/18, 1984, ДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТ ЖИДКОСТИ заданное посторазности между выходе трубки и бки на теплообмежду темпераде в трубку и ки на теплообрасход жидко- коэффициента определяют по-е 1191 2. фициент температуропрово де а - ности ж дкости, - .слина теплооб 1 т -и, м; нного участка т асход жидко реэ трубку,тс,- итсзаданное ерживаемое в эксачение отношения еримент(54) СПОСОБ ОПРЕРОПРОВОДНОСТИ Изобретение относится к области измерения теплофиэических свойств жидкостей, может быть использовано для контроля технологических процессов в химической, пищевой, микробиологической, сельскохозяйственной и других отраслях народного хозяйства и является усовершенствованием способа по авт. св. Иг 1223110.Наиболее близким к изобретению является способ, заключающийся в том, что ламинарный поток жидкости пропускают последовательно через изотермический и теплообменный участки трубки, стенку трубки на изотермическом участке поддерживают при температуре, равной температуре жидкости на входе в трубку, стенку трубки на теплообменном участке поддерживают при постоянной температуре, отличающейся от температуры жидкости на входе в трубку, измеряют температуры жидкости на входе и на выходе трубки, измеряют температуру стенки трубки на теплообменном участке, регулированием расхода жидкости через трубку поддерживают в диапазоне 0,15-0,54 янное значение отношения температурой жидкости на температурой стенки тру менном участке к разности турой жидкости на вхо температурой стенки труб менном участке, измеряют сти, и значение температуропроводности формуле области изместв жидкостей роля технолокой, пищевой кохоэяйствен расширениееи В способе сти жидкости ьно измеряют ованном участренное эначеомплексный ,1 ил.мерной температуры (отношения разности температур)р тк тс ,тн тсподдерживаемое в ходе эксперимента, где тк - среднемассовая размерная температура жидкости на выходе трубки (на расстоянии х = т от начала теплообменного участка трубки). Тогда формула (7) позволяет вычислять значение безразмерной продольной координатыЬР)3) (6)Из выражения (8) следует расчетная зависимость, положенная в основу предлагаемого способа Постановка краевой задачи.(3); (4) и еерешения (5) - (7) по форме совпадают с математической постановкой задачи и ее решениями, положенными в основу изобретенияпо (1). Поэтому приведенное в описании (1)обоснование оптимальных режимных параметров, предусматривающих измеренияпри отношении разностей температуртк тс,Ь - тсиз диапазона 0,15-0,54, справедливо такжедля краевой задачи (3), (4) и ее решений(5)-(8), положенных в основу данного спосо. ба.На чертеже приведена схема установкидля реализации предлагаемого способа измерения комплексного теплофиэическогопараметра жидкости,Установка включает в себя насос 1, измерительную трубку 2 с установленными наней водяными рубашками 3, 4 и измерителями 5-7 среднемассовой температурыжидкости, В измерителях 5-7 установленытермопары 8 - 13, В установку входят такжерегулятор 14, исполнительный механизм 15,автотрансформатор 16, двигатель 17, используемый в качестве привода насоса 1, атакже дифференциальный манометр 18,подключенный к отрезку трубки длиной.Способ осуществляется следующим образом,Исследуемую жидкость А прокачиваютнасосом 1 через измерительную трубку 2последовательно через изотермическийучасток длиной и, образованный водянойрубашкой 3, а затем через теплообменныйучасток длиной т, образованный водянойрубашкой 4.Температуру стенки трубки на изотермическом участке поддерживают равной510 температуре тн исследуемой жидкости А на входе в трубку (за счет прокачивания воды- теплоносителя В через водяную рубашку 3), Это позволяет получать установившийся ламинарный режим течения исследуемой жидкости с температурой Ь на входе в теплообменный участок.Температуру тс стенки трубки на тепло- обменном участке поддерживают постоянной и отличающейся от температуры 1 н исследуемой жидкости на входе в трубку(засчет прокачивания воды-теплоносителя Счерез водяную рубашку 4).Термопарами 8-13, установленными в15 измерителях 5 - 7 среднемассовой температуры жидкости, измеряют температуры тн, 1 кисследуемой жидкости на входе и на выходетрубки и температуру тс стенки трубки натеплообмен нам участке.20 . По сигналам термопар 8-13 определяютзначение отношения разностей температур;Ск Сс ,О,Если фактическое значение разностей25 температуртк - тс;тн тсотличается от заданного постоянного значения О, = сопз 1 из диапазона 0,15-0,54,.то сиспользованием системы автоматическогорегулирования, включающей в себя регулятор 14, исполнительный механизм 15, автотрансформатор 1 б, двигатель 17 и насос 1,измеряют расход исследуемой жидкости через измерительную трубку и за счет регулирования расхода поддерживают заданноепостоянное значение отношения разностейтемператур40тк тс=9: сопзттн тсиз диапазона 0,15-0,54, Дифференциальным манометром 18 измеряют величину перепада давления ЬР жидкости нафиксированном отрезке трубки длиной 1,после чего искомый комплексный теплофизический параметр р жидкости вычисляютпо формуле (9).Отметим, что приведенная на чертежесхема включения термопар 8 - 13 позволяетотношение разностей температуртк тстн сравное постоянному значению з " 0,5,Предлагаемый способ позволяет измерять значения комплексного теплофизического параметра р жидкости, необходимые для изучения, проектирования, расчета и осуществления процессов переноса тепла в ламинарных потоках приям при ГКНТ СССР о изо 5, Ра Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород. ул.Гаа вынужденном течении жидкостей в трубкахпод действием перепада давления Л Р.приложенного к участку. трубы длиной (,Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый способ позволяет осуществлять непосредственное определениекомплексного теплофизического параметра, р жидкостей. Кроме того, использованиенесложной расчетной зависимости (9) позволяет применить для обработки экспериментальной информации простыевычислительные устройства и, тем самым,снизить себестоимость экспериментальнойустановки,Формула изобретенияСпособ определения температуропроводности жидкости по авт. св, М 1223110,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей за счет дополнительного определениятемпературопроводности в комплексе с динамической вязкостью, измеряют перепаддавления жидкости на фиксированном отрезке и определяют искомый комплексныйтеплофизический параметр жидкости поформуле рфр: - ЬРГ(6 )где ра - комплексный теплофизический па раметр. представляющий собой произведение коэффициента динамической вязкости р на коэффициент температуропроводности а жидкости, кг м/с;В - внутренний диаметр трубки, м;10 1 т - длина теплообменного участка трубки,м;Л Р - перепад давления жидкости нафиксированном отрезке трубки длиной ., Н/м; 15 тк сс0 -- поддерживаемое в эксон тсперименте заданное постоянное значениеотношения разности между температурой т,жидкости на выходе трубки и температурой 1 стенки трубки на теплообменном участке к разности между температурой Ъжидкости на входе в трубку и температуройстенки трубки на теплообменном участке;