Способ определения локальных коэффициентов теплоотдачи

Свез Советск иСоциалистическиРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н 8,66462(53)М. Кл. 6 01 й 25/18 6 01 К 17/00 Ввуаарвтвапа 11 кенятвт СССРааи зебрте 11 втротй(71) Заявнтел итут технической теплофизики АН Укр 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОКАЛЬТЕПЛООТДАЧИ ЗФФИЦИЕНТОВ тем,змеряют Изобретение относится к области тепловых испытаний, а именно к исследованию параметров теплообмена между теплоносителем и ограничивающими его стенками.Известен способ определения коэф-фициеита теплоотдачи, основанный на регистрации отклонения светового луча от первоначального направления, обусловленного оптической иеодиородиостью теплоносителя из-за его неизо 39 термичиости 1 ).Недостатком способа является при годность его лищь для качествеиныж или полуколичествентвах измерений.т 5Известен также способ определения коэФФициента теплоотдачи, состоящий в регистрации температурных изменений тела, разогреваемого в результате теплообмена с теплоносителем 12,1.Недостатком способа является измерение только осредненных в значительном температурном интервале значений коэффициента теплоотдачи. Наиболее близким к предлагаемому является способ определения локальных коэффициентов теплоотдачи от теплоносителя к стенке,: включающий измерение температуры поверхности стейкй н подводимого к ней локального теплового потока, Для нахождения искомого параметра требуется измерить также температуру теплоносителя за пределами теплового пограничного слоя 3 1.Недостатками способа является ограниченная точность н сложность организации измерений, связанные с необходимостью регистрировать температуру теплоносителя. Зти измерения требуют изготовления специальных термЬ" зондов. Введение их в поток теплоносителя неизбежно искажает тепловую и гидродинамическую стороны процесса теплообмена, внося погрещности.Цель изобретения - повьппение гоч ности н упрощение измерений,Указанная цель достигаетсячто локальный тепловой поток иости тепловых потогде сЛ 3 цков, измервыми сопро епломерами сями ЙГ 1 и Й 2 с пло тветл вени Нафиг. 1 приведена тепло я ма определения коэффициента теп дачи, на фиг, 2 - схиа соедин термических сопротивлений; на номограмма.Для обоснования расчетной формулы способа необходимо рассмотреть тепловую схелу (фиг,. 1). Поскольку термические сопротивления тепломеров разные (напРимеР, Йл с Й,93 то можно за" писать в виде равенства Йг= ЙЛ +б;Й) р плотиости цЛ и цтеплового потока, их пронизывающего, будут также неравными. Для рассматриваемого случая, т.е. при ЙЛЙ,33 ццр причем эти величины могут быть записаны при помощи следующих соотношений ва схе- лоотенияФиг.Зг 1 -1Л ОК) ч = д(ЙГ 39(2)Ч =(Й К) 9 одинаковая для обоих соотншений разность температурнижней поверхности тепломера 1 и омывающей среды 1 жна некотором расстоянии оттепломеров (эа пределамйпограничного слоя), (фиг.и фиг. 2). где т При совместном решении сис емы уравнения (2) относительно локального коэффициента теплоотдачи с получается Формула (1).Подбор величин термических сопротивлений тепломеров производится для удобства с помощью номограммы .(Фиг,З), построенной для уравнения (1),преобразованного к виду(ЙЗ/ЙЛЧл С 1 1Для получения максимальной точности определения локального .коэффициента теплоотдачи наиболее целесообразно испольэовать тепломер, термическое сопротивление которого и максимально возможное значение локальнона двух участках стенки с равными температурами и условиями теплоотдачипосредством применения тепломеров,различающихся тепловыми сопротивлениями, а .искомый коэффициент находят изсоотношенияд си 5973 9,3 К д 15,6 К б мый способ Ффициентов т нижению оти по сравнени 1-107. при о ремени пров,3= 59 ОЙпределения лплоотдачисительнойс известювновременномедения опытов ис Предлага кальных коэ приводит к погрешностиспособом насокращениина 4-5.ч. увеличение точности определения коэффициента теплоотдачи достигается тем, что измерения производят в не- возмущенном потоке среды, омывающей поверхность теплообмена, благодаря отсутствию в потоке среды термозондов в связи с тем,что по предлагаемому способу операция измерения температуры среды введенным в нее термозондом исключена, а также эа счет того, чтб при вычислении величины локального коэффициента теплоотдачи по расчетной формуле (1) в числитель и знаменатель отношения П /ц подставляются величины одного порядго коэффициента теплоотдачи связанымежду собой следующим неравенством.(11)При выборе другого тепломера следу.ет учитывать, что с увеличением разности Ь Й погрешность определения локального коэффициента теплоотдачиуменьшается,Определение локальных коэффициентов теплоотдачи предлагаемым способом осуществлено при теплообмене между стенкой канала и воздухом, нагнетаемымв него вентилятором. Разностьтемператур в опытах колебалась в зависимости от тепловой нагрузки натеплообменную поверхность от 2 до16 К, Было использовано два тепломерактс териическпии сопротиплеиикии КГ0,9 3 10 ри К/Вт и К В 9,382 аа 10 ис к/Вт. Рабочие коирбипиеитиобоих тепломеров были равны по величине между собой К= К 51 Вт/м мВ,где К - чувствительность термопар.Тепломеры были установлены на иэо.термической поверхности заподлицо состенкой. В каждом из трех опытов бы"ло проведено по 1 О измерений.После обработки опытных данных было получено среднее значение локального коэффициента теплоотдачисЬбО Вт/м К со следующими значениями относительной погрешности д,1в каждом опыте;при ЬС си 2,5 К866462 Ьусловиями теплоотдачи "посредством применения тепломеров, различающиМся тент ловыми сопротивлениями, а искомыйкоэффициент находят из соотношения сщ и тепловых поомерами, с тепй и й соотгде ц,1 и с - плотнос токов, измеренные тепл ловыми сопротивлениями 1 я ветственно. Источники инфо принятые во внимание 1. Геращенко О.А.,Тепловые и температур И Киев"Наукова думка"рмации,при экспертыФедоров В.Гные измерени1965, с. мула изобретени з Яэ89 ев Г.И. Ре ГИТТЛ,теп лярный54, с ка, измеренные на одном вторичном приборе.Кроме того, данный способ приводи к уменьшению затрат на изготовление термозондов и на вторичную аппаратуру с одновременным сокращением трудозатрат на измерения и обработку опытных данных,Способ определения локальных коэффициентов теплоотдачи от теплоносителя к стенке, включающий измерение температуры поверхности стенки. и подводимого к ней локального теплового потока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения измерений, локальный тепловой поток измеряют на двух участ ках стенки с равными температурами и 2. Кондратловой режим.194.3. Жуковскдачи. И., "Эиектор С. Шекмар бб бб Зак б.,д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 910 НИИПИ Государственно о делам изооретени Москва, Ж, РаПодписноекомитета СССРи открытийуюская на