Измерение тепловых потоков

В основе работы дифференциальных сканирующих калориметров лежит метод измерения тепловых потоков, основанный на компенсации энергии. Эти приборы имеют следующие основные узлы (рис. 34.12). [c.183]

Измерение тепловых потоков. Для измерения локального теплообмена в топке широко используют переносной термозонд [c.140]

Рис. 1У-8. Вставка для измерения теплового потока в экранной трубе

Следует отметить, что в системах тепловых единиц СИ, МКС °К МКС °С единицей измерения количества теплоты является джоуль, а не калория между этими единицами узаконено следующее соотношение 1 межд. кал=4,1868 дж 1 межд. кк гл= 1/859,845 абс. квт. ч. Аналогично и единицей измерения теплового потока служит ватт, вместо калории в секунду. [c.578]

В [3.10] описана также экспериментальная установка по охлаждению медного блока в стационарном режиме. Нагрев блока осуществлялся установленными в его толще кварцевыми излучателями измерение теплового потока- производилось по градиенту температуры вблизи охлаждаемой поверхности (термопары на глубине 1,36 3,36 и 5,06 мм). Давление распыла составляло примерно 0,3—1,0 МПа. На рис. 3.7 виден максимум теплового потока ори температурах стенки примерно. 140— 170 °С. [c.148]

Непосредственные измерения тепловых потоков радиометрами в районе экранов показали, что в этом случае коэффициенты загрязнения изменяются в пределах 0,564—0,598 (среднее значение 0,57). Таким образом, расхождение средних значений коэффициентов, найденных двумя способами, не превышает 5%. Такое расхождение обусловлено различными условиями проведения опытов и практически находится в пределах точности методики, принятой для измерения температур в топке. [c.44]

Создание и измерение тепловых потоков для тел с внешним обтеканием производится на основе тех же приемов, что и прп течении в трубах. [c.423]

Если заранее известно, что поле температуры одномерное, то для измерения теплового потока можно использовать тепломеры, которые представляют собой слой (обь чно плоский) из теплоизоляционного материала с заложенными в нем многоспайными дифференциальными термопарами. Выходной сигнал термопары пропорционален плотности теплового потока 9с (или значениям Ос). Характеристику тепломера находят в градуировочных опытах. Разновидностью тепломеров являются датчики теплового потока [59]. Эти датчики могут применяться каК для измерения д в теле или на его поверхности, так и для измерения значений падающих тепловых потоков при радиационном теплообмене. [c.424]

Первое экспериментальное исследование выполнили Пера и Гебхарт [130]. Закономерности, полученные в этих измерениях, сделанных в диапазоне углов наклона поверхности от О до 6°, в целом хорошо согласуются с теоретическими расчетами, но имеются и некоторые расхождения. При < 10 измеренные тепловые потоки меньше расчетных. Как и для вертикальных течений, при малых Огд возникают явления, связанные с членами высших порядков в уравнениях слоя, индуцирован- [c.245]

Трубы некруглого сечения часто применяются в теплообменниках, системах охлаждения ядерных реакторов, магнитогидродинамических устройствах, системах отопления и охлаждения помещений и т. д. Их сечения могут иметь форму прямоугольника, правильного многоугольника, сектора круга, кольца или треугольника. Вертикальные смешанно-конвективные течения в трубах некруглого сечения также можно подразделить на полностью развитые и развивающиеся. Большинство результатов получено для ламинарного режима течения. В работе [155] представлен обзор результатов измерения теплового потока и падения давления для ламинарной вынужденной конвекции в трубах некруглого сечения. [c.636]

Это соотношение было успешно применено в работах [82, 95] для корреляции результатов измерения теплового потока. Позднее концепция адиабатической температуры стенки с успехом использовалась в задачах аэродинамического нагрева, например в работах [30, 48]. [c.400]

Полученное решение удовлетворительно согласовалось с расчетными результатами работ [6, 15]. Однако попытки применить метод определяющей температуры, чтобы скоррелировать результаты измерения теплового потока с помощью соотношения для жидкости с постоянными свойствами, не привели к успеху. Позднее были опубликованы результаты подробных расчетов ламинарной естественной конвекции около вертикальной изотермической поверхности в углекислом газе, хладагенте-114 и воде [8]. Все жидкости находились в сверхкритических условиях. В работе [8] предложены корреляционные соотношения для теплообмена в этих жидкостях вблизи их критических точек. [c.484]

На рис. 9.4.7 собраны результаты измерения теплового потока, полученные в работах [33, 34, 48]. Они свидетельствуют,, что в рассматриваемых диапазонах изменения, солености и температуры увеличение /оо приводит к возрастанию Nu. [c.567]

ООО и Gr < 10 . Измеренные значения коэффициента трения в условиях смешанной конвекции были заметно (до 20 %) ниже соответствующих величин для изотермического течения, в то время как тепловые потоки были существенно (до 40 %) выше. Возрастание теплового потока обусловлено изменением профиля напряжения трения, которое отмечалось выше. Результаты измерения теплового потока, обработанные в форме числа Стантона, можно представить с помощью следующей зависимости [c.635]

В работе [98] представлены результаты экспериментального исследования ламинарного смешанно-конвективного течения воздуха в нагреваемой горизонтальной трубе круглого сечения с изотермической стенкой. Был использован ненагреваемый начальный участок для обеспечения условий развития профиля скорости перед входом воздуха в нагреваемую секцию. Экспериментальные данные были получены в диапазонах 1 << Gr < <С 1000 и 100 С Re < 900. Было отмечено, что вторичное течение, обусловленное естественной конвекцией, накладывается на основное и вызывает повышение тепловых потоков. При низких числах Рейнольдса длина начального теплового участка уменьшается. Было подчеркнуто, что обобщить результаты измерения теплового потока довольно сложно. [c.644]

При переводе единиц измерения теплового потока применили переводный коэффициент К = 3,6 кДа/ч. [c.151]

Рис. 86. Сравнение расчетного и измеренного тепловых потоков для смесительной головки, изображенной на рис. 82 [164].

Возможность комплексного определения теплофизических характеристик в процессе непрерывного разогрева без измерения теплового потока создают сравнительные методы, использующие квазистационарный режим. Испытуемый образец в этом случае заключается в оболочку из материала с известными теплофизическими свойствами. В ходе опыта при линейном изменении температуры на поверхности оболочки измеряются температурные перепады в образце и на оболочке. Расчетные формулы для системы неограниченных коаксиальных цилиндров (рис. 17) ид еют вид [c.78]

Адиабатические системы. Температурные волны. Измерение тепловых потоков, тепломеры. [c.375]

Экспериментальные методы определения каталитических свойств теплозащитных материалов. Интенсивные экспериментальные исследования по определению и уточнению вероятностей гетерогенной рекомбинации в диссоциированном воздухе 7г или коэффициентов каталитической активности теплозащитных покрытий на основе 8102 проводятся, начиная с 1970-х гг. Достаточно подробный обзор и анализ экспериментальных методов исследования каталитических свойств поверхности дан в [9, 14]. В 9] в справочном виде приведены также вероятности гетерогенной рекомбинации атомов азота и кислорода для различных поверхностей. Необходимо различать два типа данных, полученных в экспериментальных установках. Данные, полученные с помощью измерения тепловых потоков, соответствуют коэффициентам передачи энергии [c.33]

Первыми стали использоваться диффузионно-кинетические методы, которые возникли в связи с потребностями широкого круга задач химической физики [18]. В этом случае величина вероятности рекомбинации атомов определяется как по изменению их концентрации, так и по измерениям теплового потока на образец. Диссоциация газа осуществляется с помощью микроволнового или тлеющего разряда и ее степень достигает нескольких процентов. Давление в установках изменяется от 10 до 5 Тор. К методам такого типа относятся методы бокового рукава или диффузионной трубки, методы проточного реактора, реакционного сосуда, пределов воспламенения и зажигания поверхности. Недостатком этих методов является то, что диапазон их применения ограничен малыми размерами образцов, низкими давлениями и температурами ниже 1000 К. [c.33]

Рис. 2.30. Сравнение расчетных и измеренных тепловых потоков на траектории 5-го полета Спейс Шаттл

При входе космических аппаратов в атмосферу Марса в силу ее большей разреженности влияние каталитических свойств поверхности еще более существенно, чем при входе в атмосферу Земли. Для оценки тепловых потоков при входе в атмосферу Марса первоначально рассматривались предельные случаи идеально каталитической и некаталитической поверхностей [150-152]. Первые результаты измерений тепловых потоков к каталитической поверхности и ее равновесной температуры, в диссоциированном углекислом газе для некоторых видов покрытий современных теплозащитных материалов и кварца, опубликованы в работах [153, 154]. Модели каталитических свойств теплозащитных покрытий космических аппаратов, входящих в атмосферу Марса, основанные на детальном рассмотрении механизма протекания гетерогенных каталитических реакций, предложены в 155, 156]. В [157-163] с помощью интерпретации экспериментальных [c.132]

Особенно сложной областью для исследования является зона в районе загрузки стекольной шихты, которая покрыта плавяш,ей-ся шихтой и варочной пеной. При теплотехнических обследованиях стекловаренных печей проводят измерения тепловых сальдо-потоков, которые поглощаются шихтой, варочной пеной и зеркалом стеклол1ассы. Тепловые потоки образуются при сгорании газообразного топлива и измеряются термозондом конструкции К. К. Вил-нис [7]. Экспериментальное измерение тепловых потоков, так же как и температур на границе раздела плавящейся шихты рг расплава стекла, сопряжено с трудностями, обусловленными высокими температурами и агрессивностью среды. [c.130]

Принятые в расчетах параметры модели гетерогенных каталитических реакций приведены в табл. 4.4. Для реакций 1 — 3 использован один из наборов параметров, полученных в [157] на основе экспериментальных данных [153] с учетом только механизма Или-Райдила. Предэкспоненциальные множители и энергии активации реакций 4 — б выбраны на основе анализа данных приведенных в [170] и условия согласования рассчитанных для режима 3 (табл. 4.5) и измеренных тепловых потоков на кварце при низких температурах [171]. Для реакции 7 использовались параметры приведенные в [80, 81]. [c.153]

Термоэлектрический модуль (ТЭМ) как уникальное устройство по преобразованию электрической и тепловой энергии нашел широкое применение в самых разнообразных приложениях [1]. Прежде всего отметим распространенные бытовые устройства - термоэлектрические холодильники автомобильного типа и охладители/нагреватели питьевой воды. Ведутся разработки в области термоэлектрического кондиционирования. Созданы устройства для охлаждения компьютерных процессоров [2]. Вводятся в эксплуатацию мощные установки холодопроизводительностью 150 кВт, содержащие свыше 4 тыс. модулей [3]. Известны десятки устройств специального и лабораторного назначения - термокамеры, охладители фотоэлектронных умножителей, гигрометры. Существуют также приложения, не относящиеся к охлаждению, но в которых могут использоваться термоэлектрические охлаждающие модули, - измерение тепловых потоков, генерация электричества, например за счет утилизации низкопотенциального бросового тепла. [c.110]

Служит для измерения тепловых потоков на дне морей и океанов и на поверхности Земли для обнаружения залежей полезных ископаемых, выявления запасов геотермальных вод, прогнозирования землетрясений и извержений вулканов, обнаружения полостей и скоплений газов в шахтах и горных выработках, а также скрытых очагов подземных пожаров и т. п. [c.137]

Относительно невысокая точность расчетных формул (обычно порядка 10-15 %) связана с тем, что при проведении опытов по изучению интенсивности теплоотдачи приходится оперировать величинами, для которых нет достаточно точных методов измерения (тепловые потоки, температуры теплообменных поверхностей и т. п.). Кроме того, некоторые влияющие на интенсивность теплоотдачи факторы вообще трудно поддаются контролю (степень турбулентности потока теплоносителя, относительная шероховатость теплообменной поверхности и т. п.). [c.241]

Рис. 6. 3. Размещение точек измерений тепловых потоков по экранам.

На рис. 6. 6, а приведены графики вероятной максимальной погрешности показаний термозонда (б =4,5 мм, Я,т = 14,7 вт/м град и а =11 600 вт/м град) в зависимости от периода колебаний тепловых потоков. При измерении тепловых потоков, период колебаний которых меньше 30 сек, термозонд показывает меньшие колебания, чем происходят в действительности. При Г 30 сек показания термозонда соответствуют действительным колебаниям падающего теплового потока, а при Г > 30 сек термозонд показывает большие колебания. Весьма значительное влияние на показания термозонда оказывают условия отвода тепла от датчика к охлаждающей воде (рис. 6. 6, б). Графики построены для изменения q в пределах 20%. [c.385]

Для определения температуры поверхности изоляции и окружающего воздуха, а также для измерения теплового потока через изоляцию необходимо пользоваться термощупами, тепломерами и термометрами, снабженными соответствующими инструкциями. [c.297]

Скорость плунжера измеряют при помощи электрически.х контактов 7 и 8. Для измерения перемещения плунжера на последних двухтрех сантиметрах его хода как функции времени контактные проволоки закреплены в точке 6 в дне цилиндра. В дно цилиндра вмонтированы также пьезоэлектрический датчик давления и прибор для измерения теплового потока. [c.336]

При этих предположениях оценка абсолютной погрешности измереппя температуры поверхпости теплообмена составляет ие более 8 К. Абсолютная погрешность измерения температуры жидкости ие превышает 0.5 К. Для неблагоприятного с точки зрения погрешности низкотемпературного режима (например, Гс = 125°С, температурный папор Гс— ж =115°С) относительная погрешность измерения температурного напора составляет примерно 7,5 % вместе с погрешностью измерения теплового потока это дает для коэффициента теплоотдачи погрешность, равную примерно 10—11 %. [c.168]

Рис. 9.4.7. Результаты измерения теплового потока при различных значениях 5 и i величины s 35 %о (/) и 30 %о, (2) [48] 35 %о (3) [33] 35 %о (4) [34]. Из работы [48]. (С разрешения авторов работы [48]. 1983, Pergamon Journal Ltd.)

Опубликовано несколько исследований смешанно-конвектив-ных течений в вертикальных кольцевых каналах. Шервин [157] выполнил расчет теплового потока в условиях смешанной конвекции при полностью развитом ламинарном течении во входном сечении канала. Предложен критерий возникновения возвратного течения. Представлены профили скорости и температуры, а также значения числа Нуссельта для кольцевого канала с отношением радиусов внутренней и наружной стенок, равным 3. В работе [92] проведено обобщение результатов Шервина на более высокие числа элея и, кроме того, представлены данные измерения теплового потока для канала, на внутренней стенке которого была обеспечена постоянная плотность [c.638]

Эти данные, обобщенные Берглесом [7], представлены на рис. 10.9.1. В зависимости от амплитуды колебаний различают три режима режим доминирования естественной конвекции, режим смешанной конвекции и режим доминирования вынужденной конвекции. Как показывают данные, приведенные на рис. 10.9.1, результаты измерения теплового потока в условиях последнего режима вполне удовлетворительно согласуются с корреляционной зависимостью для вынужденной конвекции. [c.655]

Немонотонная зависимость коэффициентов рекомбинации от температуры. В работах [56, 57] экспериментально обнаружено немонотонное поведение коэффициентов каталитической активности на теплозагцитных покрытиях в области повышенных температур поверхности. Максимальное значение достигается при Т 1600 К, а дальше наблюдается быстрое падение. В связи с этим, требуется изменение знака кажуш,ейся энергии активации в аррениусовой температурной зависимости. Впервые такое поведение коэффициентов каталитической активности было обнаружено для поверхностей стекол, каталитические свойства которых аналогичны R G [56]. Измерения тепловых потоков в потоке за электродуговым разрядом в точке торможения были проведены в диссоциированном воздухе. Считалось, что коэффициенты каталитической активности поверхности относительно рекомбинации атомов кислорода и азота связаны соотношением kwN/kyjo = 3, 2/10, 4. На основе анализа экспериментальных данных были предложены следующие аппроксимационные зависимости [c.41]

Модель 7 (Kurotaki). Для диссоциированного воздуха в 82] представлена модель описания каталитических свойств поверхности силиконизированных теплозащитных покрытий, в которой особое внимание уделяется формированию молекул N0. Величины С а и А, характеризующие структуру поверхности для теплозащитных покрытий, основанных на 8102, были выбраны примерно такими же, как и в предыдущих моделях. Использовались постоянные значения для начальных коэффициентов прилипания. Они являются величинами того же порядка, что и в модели предложенной, в [80]. Ряд основных характеристик поверхности, необходимых для определения ее каталитической эффективности, был получен с помощью сравнения рассчитанных результатов с имеющимися экспериментальными данными для бинарных смесей газов О2-О и N2-N. Также как в 65-73] параметры модели катализа, характеризующие свойства поверхности относительно рекомбинации Или-Райдила, определялись на основе сравнения с лабораторными экспериментальными данными при невысоких температурах поверхности. Параметры модели, характеризующие рекомбинацию Ленгмюра-Хиншельвуда, получены на основе сравнения рассчитанных значений коэффициентов рекомбинации с экспериментальными данными при высоких температурах поверхности, где предполагалось преобладание этого механизма рекомбинации. Параметр а, характеризующий долю атомов, идущих на образование моноокиси азота N0, был выбран на основе согласования рассчитанных в этой работе и измеренных тепловых потоков во время входа в атмосферу Земли капсулы ОКЕХ (покрытие 81С) и Спейс Шаттл (покрытие КС С, пятый полет). При этом считалось, что 6 = = а. Было проведено интенсивное параметрическое исследование. Рекомендуемые параметры модели катализа приведены в табл. 2.7. [c.73]

В [9] рассматривается ситуация, которая имеет место ири определении вероятности рекомбинации атомов кислорода газодинамическими методами, и для которых характерна замороженность реакций в газовой фазе. Предполагается, что в этих условиях можно учитывать только образование и тушение на поверхности электронно возбужденных молекул Оз- Пе учитываются процессы, связанные с колебательно возбужденными молекулами Оз- Считается также, что гетерогенная рекомбинация протекает по ударному механизму Или-Райдила. Результаты расчетов показали, что в случае эффективного образования электронно возбужденных молекул О2, тепловые потоки на исследуемую поверхность могут быть снижены на 10-20 %. Это обусловливает погрешность восстановления коэффициента рекомбинации по измеренному тепловому потоку, достигаюгцую целого порядка. Отметим также, что в [9] показано, что на траектории входа планируюгцего аппарата в атмосферу Земли возбужденные частицы оказывают влияние на тепловой поток к поверхности с высокими каталитическими свойствами, а для низко каталитических покрытий их влияние не столь суш,ественно. [c.92]

Средний поток тепла из недр Земли составляет около 1,2 10 кал (см -сек) с отклонениями от среднего до 50%. На суше измерения теплового потока дали гна-чение 1,04.10 (Англия) и 1,16-10 кал1(см -сек) (Южная Африка). Средние значения потока тепла через дно океана 0,14-10" —8,09-10 калЦсм -сек). Постоянным источником внутреннего тепла Земли являются радиоактивные элементы. Отмечено, что если бы радий был распределен равномерно до глубины в несколько десятков километров с такой же средней концентрацией, как в гранитах, то выделение тепла одним радием могло бы дать весь наблюдаемый тепловой поток Земли. [c.998]

Первое экспериментальное исследование выполнили Пера и Гебхарт [130], Закономерности, полученные в этих измерениях, сделанных в диапазоне углов наклона поверхности от О до 6°, в целом хорошо согласуются с теоретическими расчетами, но имеются и некоторые расхождения. При ОГл С Ю" измеренные тепловые потоки меньше расчетных. Как и для вертикальных течений, при малых Сгх возникают явления, связанные с членами высших порядков в уравнениях слоя, индуцированного выталкивающей силой. Для горизонтальных поверхностей в воздухе Махаджан и Гебхарт [110] описали эти явления с помощью параметра возмущения связанного с параметром е = Grл , /5) / tg соотношением [c.245]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология