Способ определения коэффициента теплообмена в жидких и газообразных средах
((i1 467259(ОПИСАЙИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Е АВТОРО(ОМУ СВКДЕИЙЬСТВУ
Союз Йоветскик
Социалистическик
Республик. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.11.72 (21) 1843520/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.04.75. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 15.07.75 (51) М. Кл. С 01п 25, 16
ГасударствонИый комитет
Совета Министров СССР па евам изобретений и открытий (53) УДК 532.2-"; (088,8) (72) Авторы изобретения
В. И. Крылович, В. К. Сериков, А. Д. Солодухин и Г. Я. Шуев
Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА
ТЕПЛООБМЕНА В ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕДАХ где, f fo
Q2 Ы
Известные способы определения коэффициента теплообмена в жидких и газообразных средах недостаточно точны.
Для повышения точности измерения по предлагаемому способу одновременно с пропусканием электрического тока па одном из концов калиброванной проволочки возбуждают непрерывные акустические колебания, затем регистрируют изменение во времени частотного сдвига распространяющихся в датчике непрерывных ультразвуковых колебаний и по полученной экспериментальной зависимости определяют искомый коэффициент теплообмена.
Сущность способа заключается в следующем, В тонкой проволочке с радиусом r(, расположенной коаксиально в трубке с внутренним радиусом r2, на одном из ее концов возбуждают непрерывныс ультразвуковые колебания, При нагревании проволоки электрическим током частота колебаний f; принимаемых на противоположном ее конце, будет отличаться от частоты возбуждаемых колебаний f0, т, е. возникнет нестационарный акустический эффект Допплера, величина которого пропорциональна скорости нагрева проволоки
dt (т
L — длина нагреваемого участка проволоки, v — скорость распространения акустических
do колебаний в проволоке, b= — темпераdt турный коэффициент скорости ультразвука, P — коэффициент линейного расширения проволоки, t — температура, т — время.
В случае конвективного теплообмена зависимость сдвига частот ультразвуковых колебаний в проволоке от времени выражается формулой
D(() = (b — о) (— — amA(,1ехр х
f0L „ t Wm т(2 $
Х ((п ("0)1.
Здесь W — электрическая мощность, идущая
2 на нагрев проволоки; т = ; С(у — удельс;r, ная теплоемкость и плотность материала проволоки; S = 2 r(L — площадь поверхности нагреваемой проволоки, М„ — избыточная температура, при которой начинается конвективный теплообмен; т0 — время начала конвекции, а — коэффициент теплообмена. Логарифмируя данное уравнение, получим
I п Л f (t) =- птт- + Iп А, /
In А.= (b — )v) (" — тМ„) Х
«(2
>< ехр (0(т-.,).
467259
Составитель Л. Харламова
Техред Н. Куклина
Редактор С. Хейфиц
Корректор Л. Котова
Заказ 1974//8 Изд. Юв 1315 Тираж 902 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
3..
Таким образом, в полулогарифмическом масштабе зависимость hf (x) представляет собой прямую линию, определив угловой коэффициент которой
In hf () легко найти коэффициент теплообмена среды
n = — — = — — Йстг,.
m 2
Предмет изобретения
Способ определения коэффициента теплообмена в жидких и газообразных средах, заключающийся в измерении теплообмена калиброванных проволочек, нагреваемых электрическим током, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, одно5 временно с пропусканием электрического тока на одном из концов калиброванной проволочки возбуждают непрерывные акустические колебания, затем регистрируют изменение ва времени частотного сдвига распространяю10 щихся в ней непрерывных акустических колебаний и по полученным данным определяют коэффициент теплообмена.
