Способ определения местных тепловых потоков
ОПИСАНИ Е 377650
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВоОРСКОМУ СВИДЕТЕЙЬСТВУ
Со са Соне!скит
Социал сти !ескик
Ресат блин
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 07.Ч11.1971 (№ 1677578/18-10) i,..I. C 01((!7, 08
I ! ! !
1 с присоедпнснием заявки № !
I
Приоритст
Комитет по делам иаоеретений k открытии при Сонете Министрое
СССР, Опубликовано 171Ч.1973. Б:оллетень № 18 !
Дата опубликования описания 2.Ч11.1973
УДК 636.629.7(088.8) Лвторы изобретения
М. М. Ардашева, Ю. И. Зайцев и Г. Е. Первушин
Заявитель
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТНЫХ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ
Изобретение относится к технике тепловых измерен!ий!, 3 частности к измерению аэродинамического нагрева модели прп испытан!иях в аэродинамических установках.
Известный способ определения местных тепловых потоков с помощью термо!индикаторных покрытий заключается в следующем.
На исследуемый объект наносят тонкий слой покрытия с известной температурой изменения цвета термоиндикатора при нагреван!ии.
Во время нагревания объекта на его поверхности образуются области, в которых произошло изменение цвета термоиндикатора.
Границей области, в которой произошло изменение цвета, является изотерма, температура вдоль которой равна температуре изменения цвета термоиндикатора. Положен!ие пзотермы на объекте фиксируют кинокамерой с отме!чиком времени.
Для определения местных удельных тепловых потоков (например, методом тонкой стенки) измеряют повышение температуры за известный промежуток времени, в течение которого это повышение произвошло, вычисляют
AT
7= :c(>6
Лс где q — удельный тепловой поток, С вЂ” удельная теплоемкость материала стенки, р — плотность материала стенки, h — толщина стенки, AT — повышение температуры стенки, Лт — время, за которое произошло повы5 шение температуры.
Повышение температуры КТ вычисляют, зная температуру от начала нагрева То и температуру изменения цвета термоинд!икатора
Т„„ :
ЛT= T„„, — Тм
Однако при таком методе определения тепловых потоков возникает ошибка, обусловленная тем, что часть времен!и нагрева прихо15 дится на время выхода на реж!им нагревателя (аэродинам!ической трубы) или время ввода объекта в нагреватель (время ввода модели в поток).
Кроме этого, величина теплового потока мо20 жет меняться со временем, поэтому для измерения с большой точностью необходимо измерять малые приращения температуры за малые промежутки времени в процессе нагрева.
25 Для повышения точности измерений по предлагаемому способу !используют двухслойный термоиндикатор с верхним плавящ!имся слоем, имеющим более низкую температуру перехода, и по разности температур между
30 температурой изменения цвета нижнего слоя
Предмет н з о б р етен и я
Составитель В. Агапова
Техред 3. Тараненко
Корректор Л. Бадылама
Редактор С. Хейфиц
Заказ 1831/4 Изд. № 1442 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5
Типография, пр. Сапунова, 2 и температурой плавления верхнего слоя и промежутку времени между этими изменениями в каждой точке судят о местном тепловом потоке.
Порядок проведения измерений по предлагаемому способу следующий. На поверхность исследуемого объекта из теплоизоляционного материала наносят вначале один слой термоиндикатора, который при нагреваниями меняет свой цвет при определенной температуре Т>.
После просуш ивания первого слоя термоиндикатора наносят второй слой термоиндикатора, который при определенной температуре
Ть плавясь, переходит из непрозрачного в прозрачный. Термоиндиакторы подбирают таKiHM, чтобы Т1(Тз. При нагреваниями исследуемого объекта в потоке вначале становптс.i прозрачным верхний слой термоиндикатора по исследуемому объекту ил и в определенных зонах в тех областях, где температура поверхности объекта достигла температуры плавления верхнего термоиндикатора. Через области, где верхний слой термо|индикатора расплавился, хорошо в иден нижний слой термоиндикатора, поэтому эти зоны принимают цвет н ижнего термоиндикатора. При непрерывном нагреваниями после плавления верхнего слоя через некоторый промежуток времени начинает изменять цвет нижний термоиндикатор. Эти изменения, цвета хорошо видны черз расплавившуюся пленку верхнего термоиндикатора. Весь процесс нагревания исследуемого объекта фиксируется кинокамерой с отметкой времен и. Tàêèì образом, при нагревании исследуемого объекта с двумя слоями термоиндикаторов фиксируют на киноленте положен ие двух изотерм на исследуемом объекте и время. Эти две изотермы соответствуют границе плавления верхнего слоя термоиндикатора и границе цветового перехода нижнего слоя. Вдоль этих границ температура известна, и по измеренному промежутку времени
10 Лт между прохождением через каждую точку первой IH второй изотерм íà поверхностями iHcследуемого объекта вычисляют удельные тепловые потоки по формуле:
15 д=К
Ь
Способ определения местных тепловых по20 токов с помощью термоиндикаторных покрытий, нанесенных на исследуемую поверхность исследуемого объекта, по регистрации изменений температуры за определенный промежуток времени, отличающийся тем, что, с це25 лью повышения точности измерений, используют двухслойный термоиндикатор с верхни;I плавящимся слоем, имеющим более н изкую температуру перехода, и по разности температур между температурой изменения цвета
30 нижнего слоя и температурой плавления верхнего слоя и промежутку времени между этими изменениями в каждой точке судят о местном тепловом потоке.
