SU830155A1 - Heat flow determining method - Google Patents

Heat flow determining method Download PDF

Info

Publication number
SU830155A1
SU830155A1 SU792759148A SU2759148A SU830155A1 SU 830155 A1 SU830155 A1 SU 830155A1 SU 792759148 A SU792759148 A SU 792759148A SU 2759148 A SU2759148 A SU 2759148A SU 830155 A1 SU830155 A1 SU 830155A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
heat
porous
pressure
walls
Prior art date
Application number
SU792759148A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Михайлович Аринкин
Василий Григорьевич Самусевич
Михаил Семенович Третьяк
Original Assignee
Ордена Трудового Красного Знамениинститут Тепло-И Массообмена Им.A.B.Лыкова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Трудового Красного Знамениинститут Тепло-И Массообмена Им.A.B.Лыкова filed Critical Ордена Трудового Красного Знамениинститут Тепло-И Массообмена Им.A.B.Лыкова
Priority to SU792759148A priority Critical patent/SU830155A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU830155A1 publication Critical patent/SU830155A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

Изобретение относится к теплотехническим измерениям, в частности, больших радиационных тепловых потоков в высокоэнергетической технике, в , теплофизических исследованиях.The invention relates to thermotechnical measurements, in particular, large radiation heat fluxes in high-energy technology, in thermophysical research.

Известен способ измерения количества тепла газового потока, заключающийся в том, что газовый поток пропускают через калориметрическую | трубку и измеряют электрическое сопротивление калориметрической трубки во времени, по которому судят о количестве тепла, отданного газовым потоком трубке [1].A known method of measuring the amount of heat of a gas stream, which consists in the fact that the gas stream is passed through a calorimetric | tube and measure the electrical resistance of the calorimetric tube in time, which is used to judge the amount of heat given off by the gas flow to the tube [1].

Недостатком указанного способа ’ является малый диапазон измерений.The disadvantage of this method ’is the small measurement range.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ измерения количества тепла, заклю\ чающийся в том, что контролируемый J источник тепла размещают в газе, параметры которого измеряют и по ним определяют величину теплового потока [2 ]. ,Closest to the technical nature of the invention is a method of measuring the amount of heat, which consists in the fact that a controlled J heat source is placed in a gas, the parameters of which are measured and the heat flux is determined from them [2]. ,

Недостатками указанного способа J являются малый диапазон измерений и ограниченная область использования.The disadvantages of this method J are a small measurement range and a limited area of use.

Цель изобретения - расширение диапазону измерений и области использования.The purpose of the invention is the expansion of the measurement range and scope.

Указанная цель достигается тем, что газ с постоянным массовым расходом подают к контролируемому источнику тепла через пористый тепловоспринимающий элемент и измеряют Величи ну повышения давления газа, пропорциональную величине теплового потока, перед входом газа в пористый элемент.This goal is achieved by the fact that a gas with a constant mass flow rate is supplied to a controlled heat source through a porous heat-sensing element and the value of the gas pressure increase proportional to the heat flux is measured before the gas enters the porous element.

На чертеже схематически представлена тепловая камера энергетической установки, снабженная устройствами для реализации способа.The drawing schematically shows the thermal chamber of a power plant, equipped with devices for implementing the method.

Тепловая камера состоит из внутренних пористых стенок 1, наружных стенок 2, выполненных из газонепрони·** цаемого материала, регулятора 3 массового расхода газа, торцовых стенок 4 камеры, выполненных из газонепроницаемого материала, измерителя 5 давления газа в полости между стенками 1 и 2.The thermal chamber consists of internal porous walls 1, external walls 2 made of gas-impervious material **, a gas mass flow regulator 3, end walls 4 of the chamber made of gas-tight material, a gas pressure meter 5 in the cavity between walls 1 and 2.

При помощи регулятора 3 массового расхода газа (охлаждающего) устанавливают постоянный его расход через пористые стенки 1. Измеряют при помощи измерителя 5 давления величину избыточного давления Pq охлаждающего газа перед пористыми стенками в полости А. Включают энергетическую .4 установку - источник тепла (на чертеже не показан), в результате чего на стенки 1 начинает действовать тепловой поток q. Вследствие нагрева стенок 1, а значит и охлаждающего газа, проходящего через пористую структу- .Using the regulator 3 of the mass flow rate of gas (cooling), its constant flow rate through the porous walls 1 is established. The overpressure Pq of the cooling gas in front of the porous walls in cavity A is measured using a pressure meter 5. The power plant .4 is turned on - the heat source (not shown shown), as a result of which heat flux q begins to act on walls 1. Due to the heating of the walls 1, and hence the cooling gas passing through the porous structure -.

ру стенки, происходит тепловое рас- Э щирение газа, пропорциональное величине теплового потока. Так как массовый расход газа при помощи регулятора 3 поддерживается постоянным, то проис- , ходит увеличение давления газа в полос1-** ти А перед пористыми стенками, необходимое для проталкивания возрастающего при нагреве объема газа. При помощи измерителя 5 давления определяют величину повышения давления в 15 полости А. Считается, что в полости В (внутри камеры) давление не повышается. Если происходит повышение давления и в камере В, то необходим еще один измеритель давления для измерения давления в камере В,чтобы определить величину повышения давления газа только за счет теплового расширения при прохождении через пористую структуру стенки 1. Величина повышения давления охлаждающего газа со стороны входа в пористую стенку пропорциональна величине теплового потока, воспринимаемого пористыми стенками камеры, и является мерой fero величины. Величину суммарного теплового потока, воспринимаемого плоскими пористыми стенками, можно определить непосредственно по результатам предварительной тариров—' · ки или .расчетом по формуле ’ ' hiCpcPpy wall, there is a thermal distribution E schirenie gas proportional to the heat flow. Since the mass gas flow rate with the help of regulator 3 is kept constant, an increase in gas pressure occurs in the bands 1 - ** A in front of the porous walls, which is necessary for pushing the gas volume increasing with heating. Using a pressure meter 5, the magnitude of the pressure increase in 15 of cavity A. is determined. It is believed that in cavity B (inside the chamber) the pressure does not increase. If there is an increase in pressure in chamber B, then another pressure meter is necessary to measure the pressure in chamber B in order to determine the magnitude of the increase in gas pressure only due to thermal expansion when passing through the porous structure of wall 1. The magnitude of the increase in pressure of the cooling gas from the inlet side the porous wall is proportional to the magnitude of the heat flux perceived by the porous walls of the chamber, and is a measure of the fero value. The value of the total heat flux perceived by the flat porous walls can be determined directly from the results of preliminary tariffs, or calculated using the formula hiCpcP

Ср 2 λWed 2 λ

Я’мц—е f(P*2Po>, тепловой поток, воспринимаемый единицей 'площади поверхности пористой стенки, Вт/м2·;Ямц — е f (P * 2Po>, heat flux perceived by unit of the surface area of the porous wall, W / m 2 ·;

массовый расход охлаждающего газа на единицу площади нагреваемой поверхности пористой стенки, кг/см2, теплоемкость охлаждающего газа, Дж/кг< град коэффициент теплопроводности пористого материала, Вт/м> град,’ давление охлаждающего.газа перед стенкой, П/м^, повышение давления’ охлаждающего газа'вследствие тепло20mass flow rate of cooling gas per unit area of the heated surface of the porous wall, kg / cm 2 , heat capacity of the cooling gas, J / kg <deg thermal conductivity of the porous material, W / m> deg, 'pressure of the cooling gas in front of the wall, П / м ^, pressure increase of 'cooling gas' due to heat 20

С,FROM,

Р. о обмена и расширения при “ ' прохождении через нагреваемую тепловым потоком пористую структуру стенки, Н/м^,‘ R - газовая постоянная·;}·R. about exchange and expansion during “” passing through the porous wall structure heated by a heat flux, N / m ^, ‘R is the gas constant ·;} ·

Дж/кг град/J / kg deg /

- коэффициент гидравлического сопротивления пористой структуры стенки,is the coefficient of hydraulic resistance of the porous structure of the wall,

О. - толщина пористой стенки, м.O. - the thickness of the porous wall, m

Повышение точности в предлагаемом способе обеспечивается высокой точностью измерителей давления и расхода газа. Выбором соответствующих толщин и материала пористой стенки, расхода охлаждающего газа, при которых температура поверхности пластинки со стороны входа газа существенно меньше, чем температура поверхности со стороны действия теплового потока, можно перевести в нагрев газа внутри и на поверхностях пористого тепловоспринимающего элемента практически fece количество тепла, подводимое измеряемым тепловым потоком.Improving the accuracy in the proposed method is ensured by high precision pressure and gas flow meters. By choosing the appropriate thicknesses and material of the porous wall, the flow rate of the cooling gas, at which the surface temperature of the plate on the gas inlet side is significantly lower than the surface temperature on the side of the heat flux, it can be converted into gas heating inside and on the surfaces of the porous heat-receiving element practically fece the amount of heat, introduced by the measured heat flux.

Диапазон измеряемых тепловых потоков расширяется применением в качестве тепловоспринимающего элемента пористых пластинок любой толщины и особенно из тугоплавких материалов.The range of measured heat fluxes is expanded by the use of porous plates of any thickness and especially from refractory materials as a heat-receiving element.

Claims (2)

Изобретение относитс  к теплотехн ческим измерени м, в частности, боль ших ргщиёщионных тепловых потоков в высокоэнергетической технике, в теплофизических исследовани х. Известен способ измерени  количества тепла газового потока, заключакнцийс  в том, -что газовый поток пропускают через калориметрическую трубку и измер ют электрическое сопр тивление калориметрической трубки во времени, по которому суд т о количестве тепла, отданного газовым потоком трубке 1. Недостатком указанного способа  вл етс  малый диапазон измерений. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  спо соб измерени  количества тепла, зак чакмцийс  в том, что контролируег-ый источник тепла размещают в газе, па раметры которого измер ют и по ним определ ют величину теплового потока 2 . Недостатками указанного способа  вл ютс  малый диапазон измерений и ограниченна  область использовани . Цель изобретени  - расширение ди апазону измерений и области использовани . Указанна  цель достигаетс  тем, что газ с посто нным массовым расходом подают к контролируемому источнику тепла через пористый тепловоспринимающий элемент и измер ют величину повышени  давлени  газа, пропорциональную величине теплового потока , перед входом газа в прристь элемент . На чертеже схематически представлена теплова  камера энергетической установки, снабженна  устройствами дл  реализации способа. Теплова  камера состоит из внутренних пористых стенок 1, наружных стенок 2, выполненных из газонепроницаемого материала, регул тора 3 массового расхода газа, торцовых стенок 4 Кс1меры, выполненных из газонепроницаемого материала, измерител  5 давлени  газа в полости между стенками 1 и The invention relates to heat engineering measurements, in particular, large thermal fluxes in high-energy engineering, in thermophysical studies. There is a method for measuring the amount of heat in a gas stream, the conclusion is that the gas stream is passed through a calorimetric tube and the electrical resistance of the calorimetric tube is measured over time, in which the amount of heat given off by the gas stream to tube 1 is measured. The disadvantage of this method is small measurement range. The closest to the technical essence of the invention is the method of measuring the amount of heat, which is that the controlled heat source is placed in the gas, the parameters of which are measured and the value of the heat flux 2 is determined from them. The disadvantages of this method are the small range of measurements and the limited range of use. The purpose of the invention is to expand the range of measurements and the field of use. This goal is achieved by the fact that a gas with a constant mass flow rate is supplied to a controlled heat source through a porous heat sensing element and the magnitude of the gas pressure increase, proportional to the heat flux, is measured before the gas enters the element. The drawing shows schematically the heat chamber of the power plant, equipped with devices for implementing the method. The heat chamber consists of internal porous walls 1, external walls 2 made of a gas-tight material, gas mass flow controller 3, end walls 4 X1 of measures made of a gas-tight material, meter 5 of gas pressure in the cavity between walls 1 and 2. При помсаци регул тора 3 массового расхода газа (охлаждающего) устанавливают посто нный его расход через пористые стенки 1. Измер ют при помощи измерител  5 давлени  величину избыточного давлени  Рр охлаждающего газа перед пористыми стенками в полости А. Включгиот энергетическую установку - источник тепла (на черте же не показан), в результате чего на стенки 1 начинает действовать тепловой поток q. Вследствие нагрева стенок 1, а значит и охлаждающего газа, проход щего через пористую структуру стенки, происходит тепловое рас ийрение газа, пропорциональное велич tie теплового потока. Так как массовы расход газа при помощи регул тора 3 поддерживаетс  посто нным, то происходит увеличение давлени  газа в пол ти А перед пористыми стенками, необходимое дл  проталкивани  возраста щего при нагреве объема газа. При помощи измерител  5 давлени  определ ют величину повьшхени  давлени  в . полости А. Считаетс , что в полости В (внутри камеры) давление не повышаетс . Если происходит повышение да лени  и в камере В, то необходим еще один измеритель давлени  дл  из мерени  давлени  в камере В,чтобы определить величину повьшени  давлени  газа только за счет теплового расширени  при прохождении через пористую структуру стенки 1. Величина повышени  давлени  охлаждающего газа со стороны входа в пористую стенку пропорциональна величине теплового потока, воспринимаемого пористыми стенками камер{л, и  вл етс  мерой Tsro величины. Величину суммарного теплового потока, воспринимаемого плоскими пористыми стенками, можно определить непосредственно по результатам предварительной тариров- ки или .расчетом по формуле Со2Х V-S ot- PtP-2po), тепловой поток, воспринигде q маемый единицей площади поверхности пористой стен ки, массовый расход охлаждаквд го газа на единицу площади нагреваемой поверхности пористой стенки, кг/см, теплоемкость охлаждающего газа, Дж/кг-град;/ коэффициент теплопроводно ти пористого материала, Вт/м. град, давление охладдаквдего.газ перед стенкой, повышение давлени  охлажда щего газавследствие тепло обмена и расширени  при прохождении через нагреваемую тепловым потоком пористую структуру стенки, Н/м, R - газова  посто нна ) Дж/кг град; - коэффициент гидравлического сопротивлени  пористой „ структуры стенки, О. - Толщина пористой стенки, м. Повышение точности в предлагаемом способе обеспечиваетс  высокой точностью измерителей давлени  и расхода газа, йлбором соответствующих толщин и материала пористой стенки, расхода охлаждамцего газа, при которых температура поверхности пластинки со стороны входа газа существенно меньше , чем температура поверхности со стороны действи  теплового потока, можно перевести в нагрев газа внутри и на поверхност х пористого тепловоспринимающего элемента практически все количество тепла, подводимое измер емым тепловым потоком. Диапазон измер емых тепловых потоков р асшир етс  применением в качест-. ве телловоспринимакадего элемента пористых пластинок любой толщины и особенно из тугоплавких материалов. Формула изобретени  Способ определени  величины теплового потока, заключающийс  в том, что контролируемый источник тепла размещают в газе, параметры которого измер ют и по ним определ ют величину теплового потока, отличающийс   тем, что, с целью расширени  диапазона измерений и области использовани , газ с посто нным массовым расходом подают к контролируемому источнику тепла через пористый тепловоспринимаю 1р1й элемент и измер ют величину повышени  давлени  газа, пропорциональную величине теплового потока, перед входом газа в пористый элемент. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 459714, кл. G 01 К 17/00, 1973.2. When the mass flow rate of the gas (cooling) regulator 3 is removed, its constant flow through the porous walls 1 is set. The pressure gauge Pp of the cooling gas in front of the porous walls in cavity A. is measured by means of a pressure meter 5. not shown in the drawing), with the result that the heat flux q starts to act on the walls 1 Due to the heating of the walls 1, and hence the cooling gas passing through the porous wall structure, there is a thermal expansion of the gas, which is proportional to the value of the heat flow. Since the mass flow rate of gas using the regulator 3 is kept constant, there is an increase in gas pressure of up to A in front of the porous walls, which is necessary to push the gas volume that increases with heating. Using a pressure gauge 5, determine the magnitude of the pressure c. cavity A. It is believed that the pressure in cavity B (inside the chamber) does not increase. If there is an increase in pressure and in chamber B, then another pressure gauge is needed to measure the pressure in chamber B in order to determine the magnitude of the increase in gas pressure only due to thermal expansion when passing through the porous structure of wall 1. The magnitude of the increase in pressure of the cooling gas from the entrance to the porous wall is proportional to the amount of heat flux perceived by the porous walls of the chambers {l, and is a measure of Tsro value. The magnitude of the total heat flux perceived by flat porous walls can be determined directly from the results of pre-calibration or. gas per unit area of the heated surface of the porous wall, kg / cm, heat capacity of the cooling gas, J / kg-deg; / coefficient of thermal conductivity of the porous material, W / m. hail, pressure of coolant gas in front of the wall, increase in pressure of the cooling gas as a result of heat exchange and expansion when passing through the porous wall structure heated by the heat flow, N / m, R - gas constant) J / kg hail; - hydraulic resistance coefficient of the porous wall structure, O. - Porous wall thickness, m. Increasing the accuracy in the proposed method is ensured by high accuracy of gas pressure and flow meters, using a selection of appropriate thicknesses and materials of the porous wall, cooling gas flow temperature at which the side of the gas inlet is significantly less than the surface temperature on the side of the heat flow action; it can be converted into heating the gas inside and on the surfaces of the porous heat spring Almost all the amount of heat supplied by the measured heat flux is contained in the element. The range of measured heat fluxes is the wider application of quality. Wee the body of the element of the porous plates of any thickness, and especially of refractory materials. Claims The method of determining the amount of heat flow is that a controlled source of heat is placed in a gas, the parameters of which are measured and the amount of heat flow is determined by it, characterized in that, in order to expand the measurement range and the field of use This mass flow rate is supplied to a controlled heat source through a porous heat-sensitive element and the measurement of the increase in gas pressure, proportional to the amount of heat flow, before the gas enters the pores true element. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 459714, cl. G 01 K 17/00, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 642614, кл. G 01 К 17/08, 1977 (прототип).2. Authors certificate of the USSR 642614, cl. G 01 K 17/08, 1977 (prototype). ;:::: .V.-.-.O-- V-:..г:;: ...-...... ::..-.... i-:-.- .- .....; :: :::: .V.-.-. O-- V -: .. g:;: ...-...... :: ..-.... i -: -.-. - ..... j TTTTfViTiTf j TTTTfViTiTf тt 4.J..iJ..l.i.,U.iU.ii4.J..iJ..l.i., U.iU.ii У///////Л/////// Л У//////////.//////////. ..ин /////// {М...in /////// {M. f§|f§ |
SU792759148A 1979-04-27 1979-04-27 Heat flow determining method SU830155A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792759148A SU830155A1 (en) 1979-04-27 1979-04-27 Heat flow determining method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792759148A SU830155A1 (en) 1979-04-27 1979-04-27 Heat flow determining method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU830155A1 true SU830155A1 (en) 1981-05-15

Family

ID=20824718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792759148A SU830155A1 (en) 1979-04-27 1979-04-27 Heat flow determining method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU830155A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ozawa A new method of quantitative differential thermal analysis
JPH03225268A (en) Direct heating type calorimetric instrument
SU830155A1 (en) Heat flow determining method
Gardner et al. Thermodynamic properties of high-temperature aqueous solutions. XI. Calorimetric determination of the standard partial molal heat capacity and entropy of sodium chloride solutions from 100 to 200. deg.
Dordain et al. Measurements of isobaric heat capacities of gases from 323.15 to 573.15 K up to 30 MPa
Carter et al. Calibration and sample-measurement techniques for flow heat-capacity calorimeters
SU800845A1 (en) Device for determining thermophysical characteristics of materials
Marcarino et al. Towards new temperature standards for contact thermometry above 660 C
SU1069527A1 (en) Method of determining thermal physical characteristics of material under pressure
RU2018117C1 (en) Method of complex determining of thermophysical properties of materials
JPH03237346A (en) Method for measuring specific heat
Singh et al. Instruments to Measure Thermal Conductivity of Engineering Materials-A Brief Review
SU813221A1 (en) Method of measuring thermal conductivity of porous materials
RU2170924C2 (en) Method of determination of contact thermal resistances
RU2488080C1 (en) Method to measure thermal flow
JPS5923369B2 (en) Zero-level heat flow meter
SU911275A1 (en) Device for determination of material thermal physical characteristics
SU428260A1 (en)
SU1061017A1 (en) Material thermal diffusivity determination method
Müller et al. Design and performance of a precise adiabatic scanning calorimeter for the measurement of the heat capacity of small samples in the temperature range between 283 and 353 K
SU911274A1 (en) Device for determination of liquid and gas thermal conductivity
SU830156A1 (en) Heat flow sensor
SU1430849A1 (en) Method of continuously measuring the combustion heat of liquid and gaseous fuels
SU785703A1 (en) Method of determining specific heat capacity of substances
JPH0519941B2 (en)