SU932295A1 - Устройство дл измерени лучистых тепловых потоков - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛУЧИСТЫХ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измере1 1  тепловых потоков в факеле пламени или в высокотемпературных газах при исследовании процессов теп лообмена в топочных устройствах. Известен ленточный тепломер Шмидта использующий в качестве датчика измер емого теплового потока вспомогательную стенку с известной теплопроводностью , выполненную в виде резиновой ленты, на обеих поверхност х которой расположены батареи дифференциальных термопар 1. Недостатком известного устройства  вл етс  узкий диапазон его использовайи  - в основном дли измерени  слабых тепловых потоков, например теплопотерь через изол цию трубопроводов, обмуровку газоходов. Тепломер Шмидта не пригоден дл  измерени  мощных тепловых потоков, так как по услови х термостойкости он разрушаетс  и выходит из стро . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  теплового потока, содержащее корпус с установленным в нем теплоприемником , концентрично расположенные каналы дл  подвода и отвода теплоносител  и датчик температуры, размещенный на верхнем торце теплоприемника. У нижнего торца теплоприемника расположена втора  термопара,: Величина измер емого теплового потока определ етс  по известному выражению q (Х/(У)(Ц - д, Вт/м где q - плотность теплового потока , Вт/м; X - коэффициент теплопроводности теплоприемника, Вт/(м-град); ( .-V разность температур по толщине теплоприемника (У - толщина теплоприемника в направлении падающего теплового потока, м 23. Недостатком указанного устройства  вл етс  высока  погрешность измерений , св занна  с зависимостью коэффи циента теплопроводности (Х) теплоприемника от температуры,;а также вы зываема  конвективным теплообменом между измер емой средой и теплоприёмником , не защищенным от воздействи  конвективной составл ющей теплового потока. Кроме того, при различных значени х плотности теплового потока измен етс  значение разности температур (t - t) и в каждом интервале разности (t - t) приходитс  вычисл ть значение коэффициента теплопроводности, а затем определ ть величину плотности измер емого тепло вого потока. Это усложн ет процесс определени  искомой величины. Цель изобретени  - повышение томности и упрощение процесса измерений тепловых потоков. Указанна  цель достигаетс  тем, что теплоприемник выполнен.в виде заполненной расплавленным металлом емкости, снабженной крышкой из материала пропускающего лучистый теплово поток, и расположенной в канале дл  подвода теплоносител . Величина плотности теплового пото ка определ етс  тем же известным выражением (1). В качестве значени  (t - 1л) прин та разность между показани ми датчика температуры, измер ющего значение температуры расплавленного теплоприемника (t) на поверхности, воспринимающей тепловой поток, и температурой теплоприемника на периферии (t), котора  поддерживаетс  равной температуре плавлени  ввиду расположени  стакана с теплоприемником в термостатированной зоне образуемой охлаждающим теплоносителем На чертеже изображено предлагаемое устройство дл  измерени  лучисты тепловых потоков. Устройство содержит корпус 1 с размещенным в нем теплоприемником, выполненным в виде емкости 2, запо ненной расплавленным металлом 3, емкость снабжена крышкой , изготовленной из материала, пропускающего лучистый тепловой потоку и  вл ющейс  экраном дл  koнвeктйвныx тепловых 5

потоков. Теплоноситель поступает по каналу 5, а отводитс  по каналу6. В днище емкости выполнено отверстие 7

Claims (2)

1. приемник конвективной составл ющей теплового потока. Определение плотности теплового потока с использодл  установки датч14 а 8 температуры. Емкость 2 расположена в канале 5, т.е. в термостатированной зоне образуемой поступающим теплоносителем. Оптимальные размеры устройства дл  измерител  лучистых тепловых потоков: диаметр корпуса 60 мм, диаметр и толцину теплоприемника выбирают из соотношени  Cf 15D;(2) где (Г- толщина теплоприемника в направлении падающего теплового потока, м; D - диаметр теплоприемника, м. Устройство работает следующим образом . Охлаждающий теплоноситель поступает по каналу 5, а отводитс  по каналу 6 и образует по периферии емкости 2 термостатированную зону. Температуру и расход теплоносител  регулируют в соответствии с условием поддерживани  металла в-расплавленном состо нии. Устройство ориентируют в направлении пёдающего теплового потока . Лучиста  составл юща  теплового потока, проника  через крышкуэкран Ц, воздействует на расплавленный металл. В результате происходит рост его температуры, контролируемой датчиком 8. Поток тепла, поступающий к теплоприемнику, отводитс  охлаждающим теплоносителем. При этом температура теплоприемника со стороны теплового потока выше температуры его Периферийной части, равной температуре плавлени . Возникающа  разность температур  вл етс  функцией измер емого теплового потока, который вычисл етс  по выше приведенному выражени  (t). Применение в качестве теплоприемника размещенного в емкости металла в расплавленном состо нии, коэффициент теплопроводности которого не зависит от температуры, повышает ТОЧНОСТЬ измерени , так как исключаетс  необходимость определени  коэффициента теплопроводности в каждом диапазоне температур. Экранирование теплоприемника со стороны теплового потока и размещение емкости в термостатированной зоне снижают погрешность измерений, св занную с воздействием на тепло59 ванием выражени  СПзаметно упрощаетс , так как коэффициент теплопроводности .(Л), и толщина теплоприемника (У) - величины ПОСТОЯН-. ные и не завис щие от температуры, дл  определени  разности (t - t) температура измер етс  t/j датчиком 8 а температура tj. известна и равна температуре плавлени  металла теплоприемника . Таким образом, при сравни тельной простоте измерений, повышаетс  их точность. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  лучистых тепловых потоков, содержащее корпус с установленным в нем теплоприемником , концентрично расположенные каналы дл  подвода и отвода, теплоносител  и датчи к температуры, размещенный на верхнем торце теплоприемника, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и упрощени  процесса измерений, теплоприемник выполнен в виде заполненной расплавленным металлом емкости, снабженной крышкой из материала, пропускающего лучистый тепловой поток, и расположенной в канале дл  подвода теплоносител  . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Геращенко О.А. Основы теплометрии . Наукова думка,.Киев, 197, с. 33-3.
2. 2.Теплотехнический справочник. Под ред. В.Н. К енева и Л.Д. Лебедева . Т. 2, М., Энерги , 1975, |С. 2бО рис. 4-П.