RU2808762C1 - Installation for studying heat-shielding properties of materials in high-temperature gas flow - Google Patents

Installation for studying heat-shielding properties of materials in high-temperature gas flow Download PDF

Info

Publication number
RU2808762C1
RU2808762C1 RU2023106087A RU2023106087A RU2808762C1 RU 2808762 C1 RU2808762 C1 RU 2808762C1 RU 2023106087 A RU2023106087 A RU 2023106087A RU 2023106087 A RU2023106087 A RU 2023106087A RU 2808762 C1 RU2808762 C1 RU 2808762C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sample
heat
temperature
burner
gas flow
Prior art date
Application number
RU2023106087A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Анатольевич Белогорлов
Артур Радикович Гареев
Владимир Маркович Самойлов
Андрей Павлович Карпов
Михаил Иванович Панин
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита "НИИграфит"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита "НИИграфит" filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита "НИИграфит"
Application granted granted Critical
Publication of RU2808762C1 publication Critical patent/RU2808762C1/en

Links

Abstract

FIELD: heat-shielding materials.
SUBSTANCE: invention relates to installations for the experimental study of heat-shielding materials for various fields of technology and can be used to determine several key parameters that determine the quality of the heat-shielding material. The installation for studying the heat-shielding properties of materials in a high-temperature gas flow contains a heat flux source made in the form of a burner of high-temperature gases, a system for controlling and monitoring the flows of initial gases, a mechanism for installing and positioning a sample of the material under test in the form of a plate, a cooling system for the burner nozzle and sample holder, thermocouples located on the sample surface opposite from the gas flow, computer information processing devices and a control panel. The burner, with the axis of the nozzle coinciding with the axis of symmetry of the sample, which creates a high-temperature and high-enthalpy gas flow in the direction perpendicular to the surface of the material under study, is equipped with an auto-ignition mechanism, while the diameter of the burner nozzle is varied using a mouthpiece. The test material sample is made in the form of a square plate fixed in a holder, which is mounted on a two-coordinate mechanism. Also, the installation is equipped with a pyrometer to determine the temperature on the surface of the sample and a light-sensitive sensor to determine the burn time of the sample.
EFFECT: determination in one experiment of the heat-shielding properties of the sample and the rate of entrainment of the mass of the sample, reducing the time and number of tests by determining several characteristics of the material in one experimental study.
1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое технической решение относится к установкам экспериментального исследования теплозащитных материалов для различных областей техники и может быть использована для определения нескольких ключевых параметров, по которым определяется качество теплозащитного материала.The proposed technical solution relates to installations for the experimental study of heat-protective materials for various fields of technology and can be used to determine several key parameters by which the quality of the heat-protective material is determined.

Известен «Испытательный комплекс для изучения теплообмена между поверхностью и высокотемпературным газовым потоком» (1) (Патент на полезную модель RU №104713) Испытательный комплекс содержит источник высокотемпературных газов, источник газа-охладителя для охлаждения поверхности, электродвигатель для формирования вибраций поверхности, средства регулирования газовых потоков, датчики параметров испытаний, приборы сбора и компьютерной обработки информации и пульт управления, отличающийся тем, что испытательный комплекс оборудован универсальным вибрационным модулем, закрепленным на общей с электродвигателем станине, имеющим вертикально установленный цилиндрический корпус с крышкой, имеющей центральное отверстие, в полости корпуса установлена опорная пластина с центральным отверстием, вал электродвигателя через стенку корпуса входит в полость корпуса ниже опорной пластины, на конце вала закреплена сменная зубчатая шестерня, а в полости корпуса установлен сменный вибрационный блок, имеющий в верхней части шток, проходящий через центральное отверстие крышки и служащий для крепления опытного образца, а нижней частью взаимодействующий с зубчатой шестерней вала, при этом для крепления вибрационного блока внутренняя поверхность корпуса и опорная пластина имеют несквозные пазы, а в стенках корпуса предусмотрены технологические отверстия. В установке вибрационный блок, формирующий осевые линейные вибрации, выполнен в виде вертикального цилиндра, закрепленного на направляющих шпильках с пружинами, шпильки закреплены в несквозных пазах крышки и опорной пластины вибрационного модуля, а в нижней части упомянутого цилиндра закреплен шток со скругленным торцом, проходящий через центральное отверстие опорной пластины и взаимодействующий с зубчатой шестерней вала электродвигателя. Вибрационный блок, формирующий радиальные вибрации, выполнен в виде цилиндра, установленного вертикально в корпусе универсального модуля, закрепленного в своей средней части на поперечной оси с возможностью отклонения от вертикального положения и насаженного через отверстие в верхней части цилиндра на поперечную направляющую шпильку с возможностью возвратно-поступательного движения в диаметральной плоскости, поперечная направляющая шпилька закреплена в технологических отверстиях корпуса универсального модуля и оборудована отжимной пружиной, взаимодействующей с корпусом, при этом на нижнем торце цилиндра закреплен профильный шток для несоосного контакта с зубчатой шестерней вала электродвигателя. Вибрационный блок, формирующий тангенциальные вибрации, выполнен в виде вертикально установленного штока, закрепленного через опорный подшипник с прижимной гайкой на опорной пластине, на нижнем конце штока соосно закреплен диск, который через кривошипно-шатунный механизм, диск-сателлит и коническую зубчатую шестерню связан с конической зубчатой шестерней вала электродвигателя, возникают малые энергетические возмущения в виде вибраций, колебаний, турбулентных шумов. Испытательный комплекс позволяет оперативно и с эффективностью проводить исследования для широкого круга технических задач, связанных с тепломассообменом между высокотемпературными движущимися средами и термонапряженными элементами конструкций различных устройств.The well-known “Test complex for studying heat exchange between a surface and a high-temperature gas flow” (1) (Utility model patent RU No. 104713) The testing complex contains a source of high-temperature gases, a source of coolant gas for cooling the surface, an electric motor for generating surface vibrations, and means for regulating gas flows, test parameter sensors, devices for collecting and computer processing of information and a control panel, characterized in that the testing complex is equipped with a universal vibration module mounted on a frame common with the electric motor, having a vertically mounted cylindrical body with a cover having a central hole, installed in the body cavity a support plate with a central hole, the electric motor shaft enters the housing cavity below the support plate through the housing wall, a replaceable toothed gear is attached to the end of the shaft, and a replaceable vibration unit is installed in the housing cavity, which has a rod in the upper part that passes through the central hole of the cover and serves to fastening the prototype, and the lower part interacts with the toothed gear of the shaft, while for fastening the vibration unit, the inner surface of the housing and the support plate have blind grooves, and technological holes are provided in the walls of the housing. In the installation, the vibration unit that generates axial linear vibrations is made in the form of a vertical cylinder mounted on guide pins with springs, the pins are fixed in blind grooves of the cover and the support plate of the vibration module, and in the lower part of the said cylinder there is a rod with a rounded end passing through the central the hole in the support plate and interacting with the toothed gear of the electric motor shaft. The vibration unit that generates radial vibrations is made in the form of a cylinder mounted vertically in the body of a universal module, fixed in its middle part on the transverse axis with the possibility of deviation from the vertical position and mounted through a hole in the upper part of the cylinder onto a transverse guide pin with the possibility of reciprocating movement in the diametrical plane, the transverse guide pin is fixed in the technological holes of the universal module housing and is equipped with a release spring that interacts with the housing, while a profile rod is attached to the lower end of the cylinder for non-coaxial contact with the toothed gear of the electric motor shaft. The vibration unit that generates tangential vibrations is made in the form of a vertically mounted rod, secured through a support bearing with a pressure nut on the support plate; at the lower end of the rod, a disk is coaxially fixed, which is connected to the bevel gear through a crank mechanism, a satellite disk and a bevel gear. toothed gear of the electric motor shaft, small energy disturbances arise in the form of vibrations, oscillations, and turbulent noise. The testing complex makes it possible to quickly and efficiently conduct research for a wide range of technical problems related to heat and mass transfer between high-temperature moving media and thermally stressed structural elements of various devices.

Известен способ исследования теплозащитных свойств высокотемпературных покрытий и устройство для его осуществления (2) (Патент RU №2647562), где образец, выполненный в виде двух симметричных относительно продольной линии половин, на одну из которых нанесено исследуемое теплозащитное покрытие, предварительно жестко соединяют при помощи перемычек, устанавливают в захватах устройства, выполненных в виде подпружиненных губок с равномерно распределенными на их внутренних поверхностях керамическими вкладышами и кольцевым буртом на торце нижнего захвата. Образец нагревают при помощи горелки, установленной на основании с возможностью перемещения относительно продольной оси образца и в плоскости основания при помощи микрометрических винтов, оси которых взаимно перпендикулярны. Расстояние между торцом образца и горелкой и диаметр последней определяют расчетным путем по соответствующим формулам. В процессе испытания регистрируют изменение температуры на поверхности образца, по разности значений которой делают вывод о теплоизолирующих свойствах покрытия. Технический результат - повышение достоверности результатов испытаний.There is a known method for studying the heat-protective properties of high-temperature coatings and a device for its implementation (2) (RU Patent No. 2647562), where a sample made in the form of two halves symmetrical relative to the longitudinal line, one of which is coated with the heat-protective coating under study, is pre-rigidly connected using jumpers , are installed in the device’s grips, made in the form of spring-loaded jaws with ceramic liners evenly distributed on their internal surfaces and an annular collar at the end of the lower grip. The sample is heated using a burner installed on the base with the ability to move relative to the longitudinal axis of the sample and in the plane of the base using micrometric screws, the axes of which are mutually perpendicular. The distance between the end of the sample and the burner and the diameter of the latter are determined by calculation using the appropriate formulas. During the test, the change in temperature on the surface of the sample is recorded, from the difference in values of which a conclusion is drawn about the thermal insulating properties of the coating. The technical result is increasing the reliability of test results.

Известен способ диагностики качества конструкционных материалов (3) (Патент №2518590). Изобретение относится к области контроля и диагностики конструкционных материалов, в частности совокупности баллистических свойств конструкционной керамики, входящей в состав средств индивидуальной бронезащиты, связанных, прежде всего, с твердостью, прочностью и трещиностойкостью, и может быть использовано на предварительных этапах технологического процесса изготовления изделий индивидуальной бронезащиты с целью оперативного экспресс-подбора материалов из предлагаемых на рынке и производимых различными предприятиями - изготовителями. Способ диагностики качества конструкционных материалов включает воздействие на испытуемый образец струей жидкости под давлением 350-380 МПа при скорости 800-850 м/с.При этом на испытуемый образец устанавливают один или несколько датчиков акустической эмиссии и регистрируют параметры акустической эмиссии в течение времени воздействия струи жидкости. Оценку качества конструкционного материала образца осуществляют путем сравнения относительных значений массового уноса материала и параметров акустической эмиссии с соответствующими характеристиками эталонного образца, либо с имеющимися значениями ранее продиагностированных образцов.There is a known method for diagnosing the quality of structural materials (3) (Patent No. 2518590). The invention relates to the field of control and diagnostics of structural materials, in particular the set of ballistic properties of structural ceramics included in personal armor protection, associated primarily with hardness, strength and crack resistance, and can be used at the preliminary stages of the technological process of manufacturing personal armor protection products for the purpose of prompt express selection of materials from those offered on the market and produced by various manufacturing enterprises. A method for diagnosing the quality of structural materials includes exposing a test sample to a jet of liquid under a pressure of 350-380 MPa at a speed of 800-850 m/s. In this case, one or more acoustic emission sensors are installed on the test sample and the parameters of acoustic emission are recorded during the time of exposure to the jet of liquid . The quality of the structural material of the sample is assessed by comparing the relative values of mass loss of material and acoustic emission parameters with the corresponding characteristics of the reference sample, or with the existing values of previously diagnosed samples.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является «Стенд для исследования огнезащитных покрытий» (3) (Патент RU на полезную модель №170803) Стенд для исследования огнезащитных покрытий состоит из газовой горелки, создающей тепловой поток в направлении огнезащитного покрытия, нанесенного на пластину. Пластина закреплена на механизме установки и позиционирования. Несколько термопар расположены на противоположной от огнезащитного покрытия поверхности пластины. Горючий газ (например, ацетилен, природный газ) и кислород под давлением подают в газовую горелку в соотношении, необходимом для получения горючей смеси требуемого состава и температуры. При этом газовая горелка имеет сверхзвуковое сопло, состоящее из сужающейся в начале дозвуковой части и затем расширяющейся сверхзвуковой части. Число Маха на выходном срезе сверхзвукового сопла Ма = 1,05…1,10. Ось сверхзвукового сопла совпадает с осью симметрии пластины. Технический результат - обеспечение постоянство расхода и скорости истечения горючей смеси из газовой горелки. На стенде для проведения испытаний огнезащитных покрытий по показаниям термопар можно сравнивают теплоизолирующие свойства различных огнезащитных покрытий путем нагрева огнезащитного покрытия необходимое время, регистрируя температуру с помощью четырех термопар, расположенных на противоположной от огнезащитного покрытия поверхности. Различные огнезащитные покрытия, нанесенные на одинаковые пластины, сравниваются по температуре за пластиной по показаниям термопар при постоянстве условий измерения за заданное время. Чем меньше значения температур, показанных термопарами через одинаковые промежутки времени после начала исследования огнезащитного покрытия, тем лучше его теплоизолирующие свойства.The closest technical solution chosen for the prototype is the “Stand for the study of fire-retardant coatings” (3) (RU Patent for utility model No. 170803) The stand for the study of fire-retardant coatings consists of a gas burner that creates a heat flow in the direction of the fire-retardant coating applied to the plate . The plate is fixed to the installation and positioning mechanism. Several thermocouples are located on the surface of the plate opposite the fire retardant coating. Combustible gas (for example, acetylene, natural gas) and oxygen under pressure are supplied to the gas burner in the ratio necessary to obtain a combustible mixture of the required composition and temperature. In this case, the gas burner has a supersonic nozzle, consisting of a subsonic part that narrows at the beginning and then an expanding supersonic part. The Mach number at the exit section of the supersonic nozzle is Ma = 1.05...1.10. The axis of the supersonic nozzle coincides with the axis of symmetry of the plate. The technical result is to ensure constant flow rate and flow rate of the combustible mixture from the gas burner. At a stand for testing fire-retardant coatings, using thermocouple readings, it is possible to compare the thermal insulating properties of various fire-retardant coatings by heating the fire-retardant coating for the required time, recording the temperature using four thermocouples located on the surface opposite to the fire-retardant coating. Different fire-retardant coatings applied to identical plates are compared in terms of temperature behind the plate according to thermocouple readings under constant measurement conditions for a given time. The lower the temperatures shown by thermocouples at regular intervals after the start of the study of the fire retardant coating, the better its thermal insulation properties.

Все рассматриваемые технические решения направлены на определение теплозащитных свойств материалов в высокотемпературном потоке газов и отличаются друг от друга определением конкретных теплозащитных характеристик материалов, параметрами и условиями испытаний.All technical solutions under consideration are aimed at determining the heat-protective properties of materials in a high-temperature gas flow and differ from each other in determining the specific heat-protective characteristics of materials, parameters and test conditions.

Отличительной особенностью предлагаемого технического решения является возможность определения скорости уноса материала под воздействием высокотемпературного потока газов.A distinctive feature of the proposed technical solution is the ability to determine the rate of material entrainment under the influence of a high-temperature gas flow.

Целью предлагаемого технического решения является повышение оперативности и эффективности испытаний.The purpose of the proposed technical solution is to increase the efficiency and effectiveness of testing.

В основу настоящего технического решения положена задача создания испытательного комплекса с многофункциональными возможностями исследований теплозащитных свойств материалов в высокотемпературном потоке газа, в том числе и определение скорости уноса материала под воздействием высокотемпературного потока газов.This technical solution is based on the task of creating a testing complex with multifunctional capabilities for studying the heat-protective properties of materials in a high-temperature gas flow, including determining the rate of material entrainment under the influence of a high-temperature gas flow.

Поставленная задача решается следующим образом: установка для исследования теплозащитных свойств материалов в высокотемпературном потоке газа содержит источник теплового потока, выполненный в виде горелки высокотемпературных газов; систему управления и контроля потоков исходных газов; механизм установки и позиционирования образца испытуемого материала в виде пластины; систему охлаждения сопла горелки и держателя образца; термопары, расположенных на противоположной от потока газа поверхности образца; приборы компьютерной обработки информации и пульт управления и отличается тем, что горелка, с осью сопла совпадающей с осью симметрии образца, создающая высокотемпературный и высокоэнтальпийный поток газов в направлении перпендикулярном поверхности исследуемого материала, снабжена механизмом автоподжига, при этом диаметр сопла горелки варьируется с помощью мундштука; образец испытуемого материала выполнен в виде квадратной пластины, закрепленной в держателе, который установлен на двухкоординатном механизме; а также установка оборудована пирометром для определения температуры на поверхности образца и светочувствительным датчиком для определения времени прожига образца.The problem is solved as follows: an installation for studying the heat-protective properties of materials in a high-temperature gas flow contains a heat flow source made in the form of a high-temperature gas burner; control and monitoring system for source gas flows; a mechanism for installing and positioning a sample of the test material in the form of a plate; cooling system for the torch nozzle and sample holder; thermocouples located on the surface of the sample opposite to the gas flow; computer information processing devices and a control panel and is characterized in that the burner, with the nozzle axis coinciding with the axis of symmetry of the sample, creating a high-temperature and high-enthalpy gas flow in the direction perpendicular to the surface of the material under study, is equipped with an auto-ignition mechanism, while the diameter of the burner nozzle is varied using a mouthpiece; the sample of the test material is made in the form of a square plate fixed in a holder, which is mounted on a two-coordinate mechanism; and the installation is equipped with a pyrometer to determine the temperature on the surface of the sample and a light-sensitive sensor to determine the burning time of the sample.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется схемой установки и описанием принципа ее работы.The essence of the proposed technical solution is illustrated by a diagram of the installation and a description of the principle of its operation.

На фигуре 1 представлена схема предлагаемой установки для исследования теплозащитных свойств материалов в высокотемпературном потоке газа. В установке, на основании 1 расположена горелка 2, установленная на держателе 3, также на держателе 3 установлена система автоподжига 4. Горелка оборудована системой охлаждения сопла 5 для снижения износа при горении смеси газов кислорода и ацетилена, получаемой в камере смешения 6 и истекающей через мундштук 7. Пламя горелки 2 воздействует на образец 8, закрепленный в держателе образца 9, который закреплен на двухкоординатном механизме установки и позиционирования 10 стойкой 11. Механизм установки и позиционирования 10 представляет собой платформу, перемещаемую в плоскости основания 1 двумя шаговыми двигателями. Держатель образца также оборудован системой охлаждения 12. За образцом расположена термопара 13 для контроля температуры за образцом. Температура на поверхности образца контролируется с помощью пирометра 14. В конце канала держателя образца расположен светочувствительный датчик 15 на держателе 16. Система управления и контроля потоков исходных газов 17 управляется компьютером 18, который также принимает и обрабатывает сигналы с датчиков.Figure 1 shows a diagram of the proposed installation for studying the heat-protective properties of materials in a high-temperature gas flow. In the installation, on the base 1 there is a burner 2 mounted on a holder 3, and an auto-ignition system 4 is also installed on the holder 3. The burner is equipped with a nozzle cooling system 5 to reduce wear when burning a mixture of oxygen and acetylene gases obtained in the mixing chamber 6 and flowing through the mouthpiece 7. The flame of the burner 2 acts on the sample 8, fixed in the sample holder 9, which is mounted on a two-coordinate installation and positioning mechanism 10 by a stand 11. The installation and positioning mechanism 10 is a platform moved in the plane of the base 1 by two stepper motors. The sample holder is also equipped with a cooling system 12. A thermocouple 13 is located behind the sample to control the temperature behind the sample. The temperature on the surface of the sample is controlled using a pyrometer 14. At the end of the sample holder channel there is a light-sensitive sensor 15 on a holder 16. The control and monitoring system for source gas flows 17 is controlled by a computer 18, which also receives and processes signals from the sensors.

Порядок работы установки: Образец 8 помещается в держатель 9 и закрепляется в нем. Включаются системы охлаждения держателя образца 12 и сопла горелки 5. Открываются вентили баллонов с кислородом и ацетиленом. На устройствах управления потоками газов и давлений газов устанавливаются параметры, обеспечивающие заданный тепловой поток. Открываются клапаны подачи газов в камеру смешения 6 и включается система автоподжига горелки 4. Смесь газов кислорода и ацетилена из камеры смешения 6 через мундштук 7 истекает из горелки и поджигается системой автоподжига 4. После установления режима горения образец 8 перемещается соосно горелке на заданном расстоянии от сопла с помощью подвижной платформы 10. Съем данных с термопары за образцом 13 и с пирометра 14 начинается после начала движения двухкоординатнго механизма установки и позиционирования 10 с держателем образца. Испытание образца проводится до сквозного прогара, фиксируемого светочувствительным датчиком 15 или до истечения заданного времени. После срабатывания светочувствительного датчика 15 или таймера автоматически прекращается подача газов в камеру смешения 6. Данные о параметрах потоков газов, температуры на задней стенке образца и данные пирометра записываются в режиме реального времени на диск персонального компьютера и обрабатываются после окончания эксперимента. Испытания проводятся не менее чем с тремя образцами одного материала.Installation operating procedure: Sample 8 is placed in holder 9 and secured in it. The cooling systems of the sample holder 12 and the burner nozzle 5 are turned on. The valves of the oxygen and acetylene cylinders are opened. On devices for controlling gas flows and gas pressures, parameters are set to ensure a given heat flow. The gas supply valves to the mixing chamber 6 are opened and the automatic ignition system of the burner 4 is turned on. A mixture of oxygen and acetylene gases from the mixing chamber 6 flows out of the burner through the mouthpiece 7 and is ignited by the automatic ignition system 4. After the combustion mode is established, the sample 8 moves coaxially to the burner at a given distance from the nozzle using a movable platform 10. Receiving data from the thermocouple behind the sample 13 and from the pyrometer 14 begins after the two-coordinate installation and positioning mechanism 10 with the sample holder begins to move. The sample is tested until a through burnout is detected by a light-sensitive sensor 15 or until a specified time has elapsed. After the photosensitive sensor 15 or timer is triggered, the supply of gases to the mixing chamber 6 is automatically stopped. Data on the parameters of gas flows, temperatures on the back wall of the sample and pyrometer data are recorded in real time on the disk of a personal computer and processed after the end of the experiment. Tests are carried out with at least three samples of the same material.

Технический результат - определение в одном эксперименте теплозащитных свойств образца и скорости уноса массы образца, что сокращает время и количество испытаний за счет определения нескольких характеристик материала в одном экспериментальном исследовании.The technical result is the determination in one experiment of the heat-protective properties of the sample and the rate of mass loss of the sample, which reduces the time and number of tests by determining several characteristics of the material in one experimental study.

Источники информации:Information sources:

1. Патент RU на полезную модель №104713, МПК G01M 7/00, опубликовано 20.05.2011, Бюл. №14;1. RU patent for utility model No. 104713, IPC G01M 7/00, published 05/20/2011, Bull. No. 14;

2. Патент RU №2647562, МПК G01N 25/72, опубликовано: 16.03.2018, Бюл. №8;2. Patent RU No. 2647562, IPC G01N 25/72, published: 03.16.2018, Bull. No. 8;

3. Патент RU на полезную модель №170803, МПК G01N 25/50, опубликовано 11.05.2017, Бюл. №14.3. RU patent for utility model No. 170803, IPC G01N 25/50, published 05/11/2017, Bull. No. 14.

Claims (1)

Установка для исследования теплозащитных свойств материалов в высокотемпературном потоке газа, содержащая источник теплового потока, выполненный в виде горелки высокотемпературных газов, систему управления и контроля потоков исходных газов, механизм установки и позиционирования образца испытуемого материала, систему охлаждения сопла горелки и держателя образца, термопару, выполненную с возможностью расположения на противоположной от потока газа поверхности образца, прибор компьютерной обработки информации и управления, отличающаяся тем, что горелка, установленная на держателе, расположенном на стойке, закрепленной на основании, с осью сопла совпадающей с осью симметрии образца, создающая высокотемпературный и высокоэнтальпийный поток газов в направлении перпендикулярном поверхности исследуемого материала, снабжена механизмом автоподжига, также установленным на держателе, при этом диаметр сопла горелки варьируется с помощью мундштука, причем механизм установки и позиционирования образца выполнен в виде платформы, перемещаемой в плоскости основания двумя шаговыми двигателями, установленной на основании и связанной со стойкой, при этом установка дополнительна оснащена светочувствительным датчиком, расположенным в конце канала держателя образца, и дистанционно расположенным пирометром, контролирующим температуру на поверхности образца, а система управления и контроля потоков исходных газов связана с прибором компьютерной обработки информации и управления, на вход которого также поступают сигналы с термопары, пирометра и светочувствительного датчика.An installation for studying the heat-protective properties of materials in a high-temperature gas flow, containing a heat flow source made in the form of a high-temperature gas burner, a control and monitoring system for source gas flows, a mechanism for installing and positioning a sample of the test material, a cooling system for the burner nozzle and sample holder, a thermocouple made with the possibility of being located on the surface of the sample opposite to the gas flow, a device for computer information processing and control, characterized in that the burner is mounted on a holder located on a stand fixed to the base, with the nozzle axis coinciding with the axis of symmetry of the sample, creating a high-temperature and high-enthalpy flow gases in a direction perpendicular to the surface of the material under study, is equipped with an auto-ignition mechanism, also installed on the holder, while the diameter of the burner nozzle is varied using a mouthpiece, and the mechanism for installing and positioning the sample is made in the form of a platform, moved in the plane of the base by two stepper motors, mounted on the base and connected to the rack, while the installation is additionally equipped with a light-sensitive sensor located at the end of the channel of the sample holder, and a remotely located pyrometer that controls the temperature on the surface of the sample, and the control and monitoring system for source gas flows is connected to a computer information processing and control device, the input of which signals are also received from a thermocouple, pyrometer and light sensor.
RU2023106087A 2023-03-15 Installation for studying heat-shielding properties of materials in high-temperature gas flow RU2808762C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2808762C1 true RU2808762C1 (en) 2023-12-04

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU853507A1 (en) * 1979-11-27 1981-08-07 Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Противопожарной Обороны Мвд Cccp Device for determination fire hazard substances and materials
JP2015215315A (en) * 2014-05-13 2015-12-03 国立大学法人東北大学 Combustion experimental device
RU165107U1 (en) * 2016-01-11 2016-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий FIRE PROTECTIVE TEST STAND
RU170803U1 (en) * 2016-12-01 2017-05-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий STAND FOR RESEARCH OF FIRE PROTECTIVE COATINGS
RU2647562C1 (en) * 2017-02-13 2018-03-16 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Method for investigation of thermal protective properties of high-temperature coatings and the device for its implementation
RU196052U1 (en) * 2019-10-30 2020-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий TEST STAND FOR LOADED FIRE-PROTECTIVE COATINGS

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU853507A1 (en) * 1979-11-27 1981-08-07 Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Противопожарной Обороны Мвд Cccp Device for determination fire hazard substances and materials
JP2015215315A (en) * 2014-05-13 2015-12-03 国立大学法人東北大学 Combustion experimental device
RU165107U1 (en) * 2016-01-11 2016-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий FIRE PROTECTIVE TEST STAND
RU170803U1 (en) * 2016-12-01 2017-05-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий STAND FOR RESEARCH OF FIRE PROTECTIVE COATINGS
RU2647562C1 (en) * 2017-02-13 2018-03-16 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Method for investigation of thermal protective properties of high-temperature coatings and the device for its implementation
RU196052U1 (en) * 2019-10-30 2020-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий TEST STAND FOR LOADED FIRE-PROTECTIVE COATINGS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4865444A (en) Apparatus and method for determining luminosity of hydrocarbon fuels
JP3147687B2 (en) Method and apparatus for testing ceramic members
Dyer Characterization of one-and two-dimensional homogeneous combustion phenomena in a constant volume bomb
CN111579410A (en) Ceramic matrix composite gas environment fatigue test system
US2603085A (en) Means for and method of ascertaining combustion characteristics of premixtures
RU2808762C1 (en) Installation for studying heat-shielding properties of materials in high-temperature gas flow
US6370946B1 (en) High temperature diesel deposit tester
RU2596797C1 (en) Test bench for analyzing ignition and combustion of organo-water-coal fuel drop
CN109357956B (en) High-temperature gas corrosion fatigue test system
Gelain et al. Design and commissioning of the MOUETTE hybrid rocket slab burner
RU2284514C1 (en) Method and device for determining heat-protecting properties of high-temperature coating of blanks
US5707147A (en) Hot gas flow thermocouple test system
Brkic et al. Influence of process parameters on thermal rock fracturing under ambient conditions
CN109520759A (en) It is a kind of using aviation kerosine as the premix and pre-evaporation Bunsen burner corrosion chamber of fuel
RU196052U1 (en) TEST STAND FOR LOADED FIRE-PROTECTIVE COATINGS
RU165107U1 (en) FIRE PROTECTIVE TEST STAND
Horsley et al. Convective heat transfer from laminar and turbulent premixed flames
Hartman III A thermal control system for thermal cycling
RU170803U1 (en) STAND FOR RESEARCH OF FIRE PROTECTIVE COATINGS
Meyer Liquid Oxygen Droplet Combustion in Hydrogen under Microgravity Conditions
RU2564377C1 (en) System for study of high-temperature deposits
RU2749625C1 (en) Fire stand for testing various types of fuel
Ji et al. Design, construction and modeling of a small-scale high temperature field rotor test rig
SU853507A1 (en) Device for determination fire hazard substances and materials
Hsieh et al. Erosive and strand burning of stick propellants. I-Measurements ofburning rates and thermal-wave structures