SU1673940A1 - Способ комплексного определени теплофизических свойств жидкости - Google Patents
Способ комплексного определени теплофизических свойств жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- SU1673940A1 SU1673940A1 SU894685481A SU4685481A SU1673940A1 SU 1673940 A1 SU1673940 A1 SU 1673940A1 SU 894685481 A SU894685481 A SU 894685481A SU 4685481 A SU4685481 A SU 4685481A SU 1673940 A1 SU1673940 A1 SU 1673940A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- tube
- heat exchange
- temperature
- thermal
- heat
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области экспериментальной теплофизики и может быть использовано дл определени температуропроводности и теплопроводности жидкости. Цель изобретени - повышение точности и расширение области применени . Исследуемую жидкость пропускают через тонкостенную трубку из высокотеплопроводного материала, имеющую изотермический и теплообменные участки, температуру стенки трубки на изотермическом участке поддерживают равной температуре жидкости на входе, а стенку трубки на теплообменном участке обогревают равномерно распределенным по его длине тепловым потоком. При установлении стационарного теплового режима измер ют величину теплового потока на теплообменном участке, расход жидкости и среднеинтегральные температуры стенки трубки на двух фиксированных участках, на основании которых определ ютс искомые свойства. 2 ил.
Description
Изобретение относитс к экспериментальной теплофизике и может быть использовано дл определени температуропроводности и теплопроводности различного класса жидкостей.
Цель изобретени - повышение точности и расширение области применени .
Температура t ламинарного потока жидкости в цилиндрической трубе радиуса г0, обогреваемой равномерно распределенным тепловым потоком q, определ етс зависимостью .
т н 9У , 1 „2 1 Р4
оЖ +TR TR
00
7 + I An ( R ) ехр Ип2 X .
48
0)
где R безразмерный радиус трубы;
Го
г - текущий радиус;
X п безразмерна продольна
координата температуропроводно- сти и теплопроводности;
d - внутренний диаметр трубки; g - расход жидкости;
Оч
VJ со ю
Јь
iO
х - текуща продольна координата: АщЈп - известные числа; t/Vi (R) известна функци : tH - температура жидкости на входе в трубу.5
Если в формуле (1) положить R 1, то получим зависимость дл вычислени температуры tc(x) стенки теплообменного участка трубки:Ю
tc ( х ) - тн 2Х , LL ,
4 АЛ I О
qd/A48
-exp(-Јn Y2)} 3J-F2(Y2.&)
(4)
Выше использованы обозначени
t lit. 2
Y, Y2 7IaL2
2g
2g
002
+ Ј An pn (1 ) ехр - ЕП X
п 1
На основании зависимости (2) получим, что значение среднеинтегральной темпера- туры Ti стенки трубки на первом фиксированном отрезке hU теплообменного участка равно:
Ti
4лгиА
U -li
tc ( x ) - tH 1 dx
qd
1-1
.{v,(,+ft) + -.+
1°°
,
An (fr ( 1 )
2 Cn
X
35 Тогда из выражени (6) получим уравнени дл вычислени значений YJ и YI:
(-fn |i Yi )- -exp(-4n2YO}
(У1,)
Обозначим Yi - корень уравнени (7), Аналогично дл второго отрезка 12 L2 a Y2 - корень уравнени (8). С учетом обоз40
(3)
Fi(kYi.&)-aFi(Yi.Јi) 0(7)
F2(Y2.Јz)-aF2(-Ј-.Јi)-0.(8)
45 начени (5) получим формулу дл вычислени значени температуропроводности исследуемой жидкости:
теплообменного участка получаем
Т2
Lh
Tu bTilfc(x)lBlIix .{Y2(1+&) + +
+
1
00
г у
2
f-n
х ехр ( - fn 2 Y2) 15
F(Y.Ј) Y(1 + Ј) +
11 48
+
,
An «fti ( 1 ) x
fn
22
X exp ( - tn Ј Y ) - exp ( - Јn Y )
(5) Поделим выражение (4) на (3) и получим
(6)
Т2 F2(Y2.|2) Ti Fi(Yi.Јi)
L2Y2
Обозначим и T2/Ti; k .
35 Тогда из выражени (6) получим уравнени дл вычислени значений YJ и YI:
40
(3)
Fi(kYi.&)-aFi(Yi.Јi) 0(7)
F2(Y2.Јz)-aF2(-Ј-.Јi)-0.(8)
Обозначим Yi - корень уравнени (7), a Y2 - корень уравнени (8). С учетом обозначени (5) получим формулу дл вычислени значени температуропроводности исследуемой жидкости:
2g w 2g w 503 lfUYl TL2-Y2
Аналогично на основании зависимостей 3 и 4 получим формулы дл вычислени теплопроводности исследуемой жидкости
,(YU,) F2(Yj.fe).
На фиг.1 приведена схема устройства дл реализации предлагаемого способа определени комплекса теплофизических свойств жидкости: на фиг.2 - распределение температуры по длине теплообменного участка трубки.
Устройстрю представл ет собой трубку 1, на которой установлены вод на рубашка 2 и электрический нагреватель 3, навитый с посто нным шагом из нихромового провода . Вод на рубашка 2 образует изотермический участок длиной 1Из, а нагреватель 3 образует теплообменныи участок длиной IT. Между витками нагревател 3 установлены термометры сопротивлени (терморезисто ры 4 и 5) из медного провода, образующие дн фиксированных участка И, L, и li, L на теплообменном участке трубки. Сопротивление терморезистора 4 подключено к первой мостовой схеме (HP показано), в плечи которой включены резисторы из манганинового провода Сопротивление терморезистора 5 подключено ко второй мостовой схеме (не показана), плечи кото- рои также образованы манганиновыми резисторами .
Параметры мостовых схем подоЬраны таким образом, что средне-интегральные значени Ti и Тг температуры стенки на первом и втором фиксированных участках вычисл ютс соответственно по формулам
Ti miUi; Т2 m2U2.
(9)
где mi, (П2 - коэффициенты дл D
пересчета значений выходных сигналов Ui и 1)2 мостовых схем в среднеинтегральные значени температуры стенки трубки TI и Тт. Площади Si и S2, заштрихованные на фиг.2, пропорциональны среднеинтеграль- ным значени м TI и Тз.
Расходомер 6 обеспечивает измерение расхода исследуемой жидкости. Тепломер 7, например, термобатарейного типа обеспечивает измерение теплового потока q.
Способ осуществл ют следующим образом .
Поток исследуемой жидкости последовательно пропускают через изотермический участок длиной Из и через теплообменныи участок длиной т Температуру стенки трубки 1 на изотермическом участке поддерживают равной температуре т.н на входе в трубку 1 за счет пропускани большого количества воды - теплоносител , например из жидкостного термостата. На теплообменном участке стенку трубки 1 обогревают равномерно распределенным тепловым потоком, подводимым от электрического нагревател 3. После достижени стационарного режима работы измер ют 1.асход g исследуемой жидкости (с помощью расходомера б) и тепловой поток q (с помощью теплимерл 7). h ели теплооЬм нныи участок имеет хорошую тепле из т цию от окружающей среды, то плотность теплового потока может быть определена по электрической мо.щност-г. потребл емой электрона ревателем 3. Одновременно измер ют знаиени выходных сигналов Ui и LJ2 мостовых схем /с использованием зависимостей (9) вычисл ю среднеинтегральнь в наченич Ti и Т температуры стенки трубки 1 на первом h, i i и на втором 12, 1.2 учрстхах. С
Т2
учетом значени а - . 1:, и. 2, .2, Ј1.
с вычисл ют корчи Vt и /: уравнений (7), (8) и вычиюл .от значени темме зту- ропровопности а и теплопрсводности Я исследуемой липкости. Использование . аемого способа njseo/ifleT вместо измерени i pex температур (температур АИДКОСТИ г, начале и в конце трубки и тем- п. рл г /ру трубки ь ее кем де), как зю осуще- ствл егс R прототипе измер ть только две темпера11,ры Ti и Т. Снижение измер емых величин приводит к повышению
точности определени искомых характеристик Кроме тиго, вычисление температуропроводности и теплопроводности по двум и;.зависимым формулам (дл каждою параметра) также позвол ет повысить точ- ность определени искомых .-арактериСТМИсключение замера температуры жид- кос и позвол ет отказатьс от установки дат иков температуры внутри ламинпрногс
потом За счет этого устран ютс причины, вызывающие образование отложений внутри трубки. 8 результате этого уменьшаетс гидравлическое сопротивление трубки и расшир етс область применени способа
за счет расширени диапазона исследуемых жидкостей.
Claims (1)
- Формула изобретениСпособ комплексного определени теплсфизических свойств жидкости, заключающийс в том, что ламинарный поток исследуемой жидкости пропускают через изотермический и теплообменныи участкитрубки, температуру стенки труоки на изотермическом участке поддерживают равной температуре жидкости на в трубку, стенку трубки обогревают на теплообменном участке равномерно распределеннымпо его длине тепловым потоком, измер ют величину теплового потока, расход жидкости , а также параметры теплового состо ни теплообменного участка, отличающийс тем что. с целью повышениточности и расширени области применени , в качестве параметров теплового состо ни теплообменноего участка используют значени среднеинтегральной температуры стенки трубки из высокотемпературного материала на двух фиксированных участках, а искомые свойства определ ют по формуламQd1 ч с - 4d dА fTFl тГр2где а, Я - соответственно температуропроводность и теплопроводность исследуемой жидкости:d - внутренний диаметр трубки;g - расход жидкости,q - тепловой поток к стенке трубки на теплообменном участке;Ti, Та - соответственно значени среднеинтегральной температуры стенки трубки на фиксированных участках LI иYi, Y2, Fi, F2 - экспериментальные коэффициенты, завис щие от значений температур Ti и Т2.gflrfrfc ЛгЮ-fcASfifa- ArJ&&Wtt(x)-tnФиг. 2
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894685481A SU1673940A1 (ru) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | Способ комплексного определени теплофизических свойств жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894685481A SU1673940A1 (ru) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | Способ комплексного определени теплофизических свойств жидкости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1673940A1 true SU1673940A1 (ru) | 1991-08-30 |
Family
ID=21444832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894685481A SU1673940A1 (ru) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | Способ комплексного определени теплофизических свойств жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1673940A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2796794C1 (ru) * | 2022-12-09 | 2023-05-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" | Способ измерения теплопроводности жидкостей |
-
1989
- 1989-05-03 SU SU894685481A patent/SU1673940A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N: 560172, кл. G 01 N 25/18, 1977. Пономарев С,В. Разработка и исследование методов и устройств дл непрерывного измерени теплофизических свойств жидкостей. Дис. канд. тех. наук. - М.. МИХМ, 1978. с. 40. 41,46-49. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2796794C1 (ru) * | 2022-12-09 | 2023-05-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" | Способ измерения теплопроводности жидкостей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
McComas et al. | Combined free and forced convection in a horizontal circular tube | |
US7614296B2 (en) | Method and device for fluid flow parameters determination | |
Sherwood | Heat transmission to liquids flowing in pipes | |
US4339949A (en) | Process and apparatus for the thermal measurement of mass flow | |
Kays et al. | Laminar flow heat transfer to a gas with large temperature differences | |
US3802264A (en) | Fluid temperature differential flow meter | |
Japikse et al. | Single-phase transport processes in the closed thermosyphon | |
SU1673940A1 (ru) | Способ комплексного определени теплофизических свойств жидкости | |
Quarmby | Some measurements of turbulent heat transfer in the thermal entrance region of concentric annuli | |
White | Condensation of refrigerant vapors—apparatus and film coefficients for Freon-12 | |
Choi et al. | Local friction and heat transfer behavior of water in a turbulent pipe flow with a large heat flux at the wall | |
Herrick et al. | THE THERMO‐STROMUHR METHOD OF MEASURING BLOOD FLOW | |
Huang | A precise measurement of temperature difference using thermopiles | |
Barbosa Jr et al. | Forced convective boiling of steam–water in a vertical annulus at high qualities | |
RU2087871C1 (ru) | Способ измерения расхода многофазного потока | |
Butterworth et al. | FORGED-CONVECTIVE LAMINAE FLOW HEAT TRANSFER IN THE ENTRANCE REGION OF A TUBE | |
JPH09178767A (ja) | 流体の流速計測方法及び装置 | |
RU204591U1 (ru) | Устройство измерения долей компонентов в потоке двухфазной среды | |
SU1681217A1 (ru) | Способ определени теплофизических характеристик жидкости | |
SU1495697A1 (ru) | Способ измерени температуропроводности жидкости | |
RU1789882C (ru) | Способ определени коэффициента теплоотдачи при кипении жидкости | |
SU12463A1 (ru) | Устройство дл определени скорости движени газа или жидкости | |
US3498126A (en) | Apparatus for measuring the enthalpy of high temperature gases | |
RU4374U1 (ru) | Тепловой расходомер | |
SU949447A1 (ru) | Способ измерени теплофизических характеристик и устройство дл его осуществлени |