Нагреватель газа для форкамеры аэродинамической установки

1 ЕННОЕ ПАТЕНТНОЕСССР (ГОСПАТЕНТ СС ГОСУД АРВЕДОМСТВО ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ьв К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(72) Липин АВ; Семенов ГВ; Костерин и Я 1ЯДЩ А) ровский С.В; Чупров ВН; Тарасенков ВА64) ЙАПфЕВАТЕЛЬ ГАЗА ДЛЯ ФОРКААЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТАНОВК5 ЛИзобретение относится к экспериментальной технике для аэродинамических исследований, в частности к нагревателям газа для аэродинамических труб,Известен нагреватель газа для аэродинамической установки, содержащий охлаждаемый корпус, расположенный в нем нагревательный элемент из двуокиси циркония, выполненный в виде полого цилиндра с днищем с двумя продольными сквозными прорезями на боковой поверхности, футеровку с каналами для подачи газа к нагревательному элементу и вспомогательный нагреватель, изготовленный из платиновой проволоки, Последний служит для предварительного нагрева нагревательного элемента до температуры800 С, при которой двуокись циркония ста-,. 20новится токопроводящей.Однако данный нагреватель имеет маленький ресурс работы иэ-за нестойкоститонкостенных нагревательных элементов инизкую экономичность иэ-за больших тепловых потерь,Наиболее близким к изобретению посвоей технической сущности является нагреватель газа для форкамеры аэродинамической установки. содержащий корпус ссистемой водяного охлаждения, внутри которого размещены нагревательные элементы, соединенные,с источником нагрева и вкоторых выполнены каналы для подачи рабочего газа в форкамеру, нагревательныестенки которой образованы внешними торцевыми поверхностями нагревательныхэлементов,Нагревательные элементы выполнены 40из пористого токопроводящего материала(например, графита) в виде полых коаксиальных цилиндров, образующих форкамеруи лабиринтную полость для подачи рабочегогаза.45Основным недостатком и этого нагревателя является низкий ресурс работы ( 10ч), невысокий КПД и наличие влияния излучения от нагревательных элементов на исследуемый в установке объект, что снижаетточность результатов эксперимента и экспериментальные возможности установки,Целью изобретения является повышение экономичности нагревателя, расширение экспериментальных возможностейустановки и уменьшение влияния теплового излучения на исследуемый в установкеобъект.Эта цель достигается благодаря тому,что в нагревателе газа для форкамеры аэродинамичеоой установки, содержащем корпус с системой водяного охлаждения. внут. ри которого размещены нагрева 1 ельны элементы, соединенные с источником на грева и в которых выполнены каналы для подачи рабочего газа в Форкамеру, нареваемые стенки которой образованы внешними торцевыми поверхностями нагревательных элементов, нагревательные элементы снабжены индивидуальными источниками нагрева, герметично соединенными с внутренними полостями нагревательных элементов, и выполнены в виде стаканов, симметрично размещенных относительно оси форкамеры.С целью увеличения ресурса работы нагревателя внутренняя полость стакана выполнена в форме клина, ребро которого параллельно образующей боковых стенок форкамеры.В качестве источника нагрева применена электронная пушка.Дополнительно в качестве источника нагрева использован лазер,На фиг. 1 изображена схема нагревателя газа для форкамеры аэродинамической установки, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А - А на фиг 1Нагреватель газа содержит охлаждаемый корпус 1, внутри которого расположены нагревательные элементы 2 (дано сечение одного элемента), выполненные из жаропрочного материала, например сплава на основе молибдена или вольфрама, графита металлокерамики, Внутренняя полость 3 каждого элемента 2 герметично соединена с индивидуальным источником 4 нагрева (например, электронной пушкой, лазером). В нагревательных элементах 2 выполнены каналы 5 для подачи газа в форкамеру б, откуда он через сопла 7 попадает в рабочую часть аэродинамической установки(система газоснабжения на фигуре не показана). Корпус 1 нагревателя заполнен жаропрочной футеровкой 8 (например. двуокисью циркония, керамикой АБН). Нагревательные элементы 2 симметричны относительно оси форкамеры 6. Их донные поверхностью с выходными отверстиями каналов 5 образуют боковую поверхность Форкамеры б, донной поверхностью которой является часть охлаждаемого днища 9 корпуса 1. Внутренние полости 3 нагревательных элементов 2 могут иметь клинообразную или конусообразную форму,Нагреватель рабо гает следующим образом, Включают источники 4 нагрев нагре вательных элементов 2 и оодагог рабочий газчерез каналы 5 о 4 оолм" пу Г. Могцность637176 ка:одого источника 4 регулируют да полученич заданной температуры нагревательного элемента 2. Проходя по каналам 5 рабочий гаэ нагревается до температуры, близкой к температуре нагревательных элементов 2.При использовании электронной пушки в качестве источника 4 н-. грева на выходе из пушки формируют широкий пучок электронов и направляет его в полость 3 нагрева 10 тельного элемента 2. Необходимо, чтобы поперечное сечение пучка было меньше максимального поперечного сечения полости 3. Соответствующим образом формиру ют световой пучок при использовании лазера в качестве источника нагрева.Клинообразная или конуснообразная форма полости 3 позволяет на. порядок уменьшить удельную мощность и тем самым. 20 предохранить нагревательный элемент 2 от местного перегрева, Клинообразная форма, кроме, этого, позволяет увеличить длину альными источниками нагрева, герметично соединенными с внутренними полостями нагревательных элементов, и выполнены в виде стаканов, симметрично размещенных относительно.оси форкамеры.2, Нагреватель по п,1, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса его работы, внутренняя полость стакана выполнена в форме клина, ребро которого параллельно образующей боковых стенок форкамеры.3. Нагреватель по пп 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве источника нагрева применена электронная пушка.4, Нагреватель по пп,1 и 2, отличающийся тем, что в качестве источника нагрева использован лазер. Формула изобретения 1, НАГРЕВАТЕЛЪ ГАЗА ДЛЯ ФОРКАМЕРЫ АЭРОДИНАМИЧЕСКОИ УСТАНОВ КИ, содержащий корпус с системой водяного охлаждения, внутри которого размещены нагревательные элементы, соединенные с источником нагрева, в которых выполнены каналы для подачи рабочего га за в форкамеру, нагреваемые стенки которой образованы внешними торцевыми поверхностями нагревательных элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности нагревателя, расшире ния экспериментальных возможностей и уменьшения влияния теплового излучения на исследуемый в установке объект, нагревательные элементы снабжены индивиду 45 форкамеры 6 и способствует повышению КПД нагревателя. Увеличению КПД способ. ствует также описанное выше располож- ние нагревательных элементов 2, приводящее к уменьшению потерь тепла.Увеличение толщины стенки нагревательного элемента на порядок позволяет в десятки раз увеличить ресурс работы на)ревателя по сравнению с известными нагревателями,Конструкция устраняет попадание тепловога излучения от нагревательных эле-. ментов на объект испытаний, что способствует повышению точности измерений.(56) Авторское свидетельство СССРйг 397063, кл, 6 01 М 9/00, 1972,Авторское свидетельство СССРМ 369449, кл. 6 01 М 9/00, 1971,837176А1 Рд г. оставитель н.31 ипи хред М.Моргентал Редактор О,Кузнецов ктор П.Гереши ТиражПодписное НПО "Поиск" Роспатента3035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 каз 334 1 роизВодс 7 не дательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уг г,йа 103