SU870981A1 - Method of investigating temperature distribution over model surface in vacuum periodic action wind tunnel primarily of cryogenic type - Google Patents
Method of investigating temperature distribution over model surface in vacuum periodic action wind tunnel primarily of cryogenic type Download PDFInfo
- Publication number
- SU870981A1 SU870981A1 SU802874490A SU2874490A SU870981A1 SU 870981 A1 SU870981 A1 SU 870981A1 SU 802874490 A SU802874490 A SU 802874490A SU 2874490 A SU2874490 A SU 2874490A SU 870981 A1 SU870981 A1 SU 870981A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- model
- coating
- temperature
- thermal indicator
- vacuum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, в частности, к способам исследования распределения температуры по поверхности модели при воздействии потока газа.The invention relates to the field of experimental aerodynamics, in particular, to methods for studying the temperature distribution over the surface of a model when exposed to a gas stream.
Известен способ £1J исследования аэродинамического нагрева модели, заключающийся в нанесении на модель термоиндикаторного покрытия, размещении модели в аэродинамической трубе в стацио-* нарном воздушном потоке и фиксировании 10 изменения цвета термоиндикаторного покрытия. Однако указанный способ невозможно использовать при криогенных температурах.There is a known £ 1J method for studying aerodynamic heating of a model, which consists in applying a thermal indicator coating to a model, placing the model in a wind tunnel in a stationary air flow, and recording 10 color changes of the thermal indicator coating. However, this method cannot be used at cryogenic temperatures.
Из известных наиболее близким по тех-5 нйческой сущности к предложенному является способ £2 3 определения местных тепловых потоков с помощью термоиндикатбрных покрытий, заключающийся в нанесе— нии термоиндикаторного покрытия на мо2Of the known tech- closest to the 5 nycheskoy essence to the proposed method is £ 2 March determining local heat fluxes via termoindikatbrnyh coatings comprising nanese- SRI temperature-sensitive coatings on MO2
При нагревании модели на ее поверхности образуются области, в которых произошло изменение цвета термоиндикатора. Границей этих областей является изотерма, температура вдоль которой известна и равна температуре изменения цвета. Под воздействием потока покрытие испаряется. Для восстановления покрытия модель извлекают из аэродинамической трубы и после нанесения покрытия вновь устанавливают в трубу, при этом восстановление вакуума в аэродинамической трубе криогенного типа связано с большими энергетическими затратами на охлаждение трубы, что является недостатком известного способа.When the model is heated, regions are formed on its surface in which the color of the thermal indicator changes. The boundary of these regions is the isotherm, the temperature along which is known and equal to the color change temperature. Under the influence of the flow, the coating evaporates. To restore the coating, the model is removed from the wind tunnel and after coating is installed again in the tube, while the restoration of the vacuum in the cryogenic wind tunnel is associated with high energy costs for cooling the pipe, which is a disadvantage of the known method.
Целью настоящего изобретения является снижение энергозатрат на исследования.The aim of the present invention is to reduce energy costs for research.
Указанная цель достигается тем, что устанавливают модель в трубе, охлаждают ее до температуры 10-100° К и наносят на модель обдувом термоиндикаторное покрытие, регистрируют температуру, надель и регистрации интенсивности его свечения при воздействии потока газа и ультрафиолетового облучения.This goal is achieved by installing the model in a pipe, cooling it to a temperature of 10-100 ° K and applying a thermal indicator coating to the model by blowing, recording the temperature, allotment and recording the intensity of its glow when exposed to gas flow and ultraviolet radiation.
гревают модель до температуры испарения покрытия, а в качестве термоиндика— торного покрытия используют конденсат азота.the model is heated to the evaporation temperature of the coating, and nitrogen condensate is used as a thermal indicator coating.
Способ исследования распределения 5 температуры по поверхности модели может быть реализован в аэродинамической вакуумной трубе периодического действия криогенного типа, схема которой представлена на чертеже. Она содержит криоген- ю ные панели 1, сопло 2, исследуемую модель 3 с трубопроводом 4 для подачи хладагента и подогревателем 5, систему емкостей с различными термоиндикаторными веществами 6 и устройство 7 для нанесения термоиндикаторного вещества на поверхность модели 3, возбудитель сечения 8 термоиндикаторных веществ в виде, например, ртутных ламп и фоторегистрирующую аппаратуру 9.A method for studying the temperature distribution 5 over the surface of a model can be implemented in a batch-type cryogenic type aerodynamic vacuum tube, a diagram of which is shown in the drawing. It contains cryogenic panels 1, nozzle 2, the investigated model 3 with a pipeline 4 for supplying refrigerant and a heater 5, a system of containers with various thermo-indicator substances 6 and a device 7 for applying a thermo-indicator substance to the surface of model 3, a pathogen cross section 8 of thermo-indicator substances in for example, mercury lamps and photo-recording equipment 9.
Осуществляется способ следующим образом.The method is as follows.
Модель 3 устанавливают в вакуумной аэродинамической трубе, создают вакуум с помощью насосов и криогенных панелей 1, охлаждаемых жидким гелием, охлаждают модель 3, например, жидким азотом или гелием, подаваемым по трубопроводу 4, до температуры 10-100 К, наносят на поверхность модели 3 термоиндикатор— ное покрытие толщиной не более 0,0-1 мм путем обдува из устройства 7 термоиндикаторным веществом, хранящимся в емкости 6, включают возбудитель свечения 8 термоиндикаторного покрытия, подают рабочий газ в сопло 2, воздействуют на модель в течение 3-10 с потоком газа, истекающего из сопла 2 с заданной скоростью и температурой, одновременно аппаратурой 9 регистрируют распределение температуры по интенсивности свечения термоиндикаторного покрытия, после чего модель 3 нагревают до температуры испарения остатков покрытия, а далее цикл повторяют при новых заданных режимах обтекания модели 3, не извлекая модель из вакуумной трубы и не останавливая ее.Model 3 is installed in a vacuum wind tunnel, a vacuum is created using pumps and cryogenic panels 1 cooled with liquid helium, model 3 is cooled, for example, with liquid nitrogen or helium supplied through pipeline 4 to a temperature of 10-100 K, applied to the surface of model 3 thermo-indicator coating — a thickness of not more than 0.0-1 mm by blowing from the device 7 with a thermo-indicator substance stored in a container 6, include a glow exciter 8 of the thermo-indicator coating, supply working gas to the nozzle 2, and act on the model for 3-10 s with a current of gas flowing out of the nozzle 2 at a given speed and temperature, at the same time, the apparatus 9 records the temperature distribution according to the glow intensity of the thermal indicator coating, after which model 3 is heated to the temperature of evaporation of the remainder of the coating, and then the cycle is repeated at the new set flow conditions of model 3 without removing model from a vacuum pipe and without stopping it.
При осуществлении способа в качестве термоиндикаторных веществ используют азот, углекислый газ и другие газы, имествия (3—10 с) уменьшение времени переходного процесса имеет существенное значение.When implementing the method, nitrogen, carbon dioxide and other gases are used as thermo-indicator substances, and having (3-10 s) a reduction in the time of the transient process is essential.
Для образования на модели термоинди— катррного покрытия в виде конденсата необходимо, чтобы температура плавления конденсата была не меньше температуры модели. В свою очередь, температура модели выбирается такой, чтобы выполнялось условие теплового подобия при обтекании ее внешним потоком. Коэффициент подобия определяется величиной, равной отношению температуры модели к температуре торможения потока То. Этот параметр для реальных условий составляет TN/T^= 0,01. В лабораторных условиях получение величины параметра подобия на уровне 0,01 возможно при высоких температурах торможения потока Т = 10002000 К и низких температурах модели TN = 10—20 К. Следовательно, минимальная температура плавления термоиндика—о торного покрытия должна быть более 20 К. Конденсат азота, имеющий температуру плавления в вакууме 63 К можно использовать в качестве термоиндикаторного покрытия. Толщина покрытия должна быть порядка глубины проникновения в покрытие ультрафиолетового излучения, которая обычно не превышает величину 0,01 мм. Увеличение толщины покрытия ведет к увеличению времени переходного рабочего процесса и к дополнительным затратам энергии на испарение избыточной массы покрытия.For the formation of a thermoindicator coating in the form of condensate on the model, it is necessary that the melting point of the condensate be no less than the temperature of the model. In turn, the temperature of the model is chosen so that the condition of thermal similarity is satisfied when it flows around it with an external stream. The similarity coefficient is determined by a value equal to the ratio of the temperature of the model to the stagnation temperature of the stream T o . This parameter for real conditions is T N / T ^ = 0.01. Under laboratory conditions, the similarity parameter can be obtained at a level of 0.01 at high flow braking temperatures T = 10002000 K and low model temperatures T N = 10–20 K. Therefore, the minimum melting temperature of the thermal indicator on the coating should be more than 20 K. A nitrogen condensate having a melting point in vacuum of 63 K can be used as a thermal indicator coating. The thickness of the coating should be of the order of the depth of penetration of ultraviolet radiation into the coating, which usually does not exceed 0.01 mm. An increase in the thickness of the coating leads to an increase in the time of the transitional working process and to additional energy costs for the evaporation of excess coating mass.
При использовании способа исследования распределения температуры по поверхности модели существенным является экономия энергии, затрачиваемой на охлаждение вакуумной аэродинамической трубы 40 криогенного типа. Уменьшение энергетических затрат обеспечивается тем, что при смене режима работы трубы после каждого пуска модель из трубы не извлекают, благодаря чему затраты азота на 45 охлаждение трубы уменьшаются, при этом также снижаются затраты времени на подготовку каждого пуска.When using the method of studying the temperature distribution over the surface of the model, it is essential to save the energy spent on cooling the cryogenic type 40 wind tunnel 40 . The reduction in energy costs is ensured by the fact that when changing the operating mode of the pipe after each start-up, the model is not removed from the pipe, due to which the nitrogen costs for cooling the pipe are reduced 45 , while the time required for preparing each start is also reduced.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802874490A SU870981A1 (en) | 1980-01-18 | 1980-01-18 | Method of investigating temperature distribution over model surface in vacuum periodic action wind tunnel primarily of cryogenic type |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802874490A SU870981A1 (en) | 1980-01-18 | 1980-01-18 | Method of investigating temperature distribution over model surface in vacuum periodic action wind tunnel primarily of cryogenic type |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU870981A1 true SU870981A1 (en) | 1981-10-07 |
Family
ID=20874289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802874490A SU870981A1 (en) | 1980-01-18 | 1980-01-18 | Method of investigating temperature distribution over model surface in vacuum periodic action wind tunnel primarily of cryogenic type |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU870981A1 (en) |
-
1980
- 1980-01-18 SU SU802874490A patent/SU870981A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dergarabedian | The rate of growth of vapor bubbles in superheated water | |
SE7901768L (en) | PROCEDURE AND SYSTEM FOR REMOVING HEAT FROM ATMINSTONE A FLOWING HEATING MEDIUM | |
Ford et al. | Rate of growth of drops during condensation | |
US4894927A (en) | Process for drying coated web | |
BR9402102A (en) | Process and apparatus for the regeneration of an adsorption medium | |
DE60126546D1 (en) | Method and apparatus for heating a gas by means of a thin nuclear fuel layer and aerospace engine using such a method | |
SU870981A1 (en) | Method of investigating temperature distribution over model surface in vacuum periodic action wind tunnel primarily of cryogenic type | |
Combs et al. | Heat-shield ablation visualized using naphthalene planar laser-induced fluorescence | |
SE7707107L (en) | MULTI-STEP DEVICE FOR CONCENTRATION OF SULFUR ACID | |
EP0854121B1 (en) | Apparatus for curing a fiber having at least two fiber coating curing stages separated by a cooling stage | |
JPS5642096A (en) | Accelerating method for condensing heat transfer utilizing electric field | |
Fristrom et al. | Flame zone studies by the particle track technique. I. Apparatus and technique | |
Denis et al. | Experimental investigation of thermal ablation by melting in a hypersonic shock tunnel | |
Kabardin et al. | Features of Using Nanostructured Plastic Polymer Coatings for Protection against Icing of Industrial Structures | |
JPH0223259B2 (en) | ||
Chen et al. | Experimental study on differences of heat and mass flux on opposite side of a 10-nm nanoporous ceramic membrane tube | |
US1971518A (en) | Method and apparatus for expanding high pressure gas | |
US20200189300A1 (en) | Condensing vapored fluid | |
Ko et al. | Laminar Mass and Heat Transfer from Ellipsoidal Surfaces of Fineness Ratio 4 in Axisymmetrical Flow | |
Green | The Erosion of Graphite by High Temperature Helium Jets | |
JPS56160587A (en) | Heat medium heat exchanging method for annular two-phase flow gas and liquid and apparatus therefor | |
Prasad | AN EXPERIMENTAL STUDY OF MIST ASSISTED FILM COOLING ON A FLAT PLATE | |
JPS5744939A (en) | Surface treatment for parts of color picture tube | |
Rhudy | VISUALIZATION OF FLOW PATTERNS ON WIND TUNNEL MODELS BY MEANS OF OIL FLOW AND THERMAL PAINT TECHNIQUES | |
Johnson et al. | Generation of Ultra-High Total Entalpy Gases through Multicomponent Flow Techniques |