Устройство для измерения характеристик потока газа при его сгорании — SU 1719929 (original) (raw)

(5)5 6 01 К 17/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Саратовский политехнический институт и Саратовский филиал Специального конструкторского бюро Научно-производственного объединения "Всесоюзный научно-исследовательский институт оптико- физических измерений"(56) Авторское свидетельство СССР 1 Ф 444074, кл, 6 01 В 17/00, 1972,Авторское свидетельство СССР М 201732, кл, 6 01 К 17/08, 1965..(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОТОКА ГАЗА ПРИ ЕГО СГОРАНИИ(57) Изобретение относится к теплометрии и позволяет повысить точность измерения тепловых потоков от горящих факелов в топИзобретение относится к теплометрии и может быть использовано при измерении характеристик тепловых потоков от горячих факелов в топках котлов и печей различного назначения, от промышленных горелок диффузионного и. кинетического сжигания, а также беспламенного типа при компановке в излучающие панели.Устройство может быть применено для измерения местных тепловых потоков от газа к твердому телу как в ограниченном пространстве, так и на поверхности тел, движущихся с различными скоростями, особенно при нестационарных потоках. ках котлов и печей. В водоохлаждаемом корпусе размещен зонд в виде трех коаксиальных трубок соответственно для отбора пробы газа, измерения полного и статического давления, На входе в центральную трубку установлен рабочий спай термопары.По значениям температуры и полного и статического давлений в преобразователе формируется .сигнал, пропорциональный суммарному тепловому потоку - ц . Конвективный тепловой поток определяется как разность между (1 и сигналом с приемника лучистой составляющей - од. Приведены соотношения размеров, связывающие диаметры приемного отверстия трубки для измерения статического давления и рабочего спая термопары, диаметр водоохлаждае- Б мого корпуса и длину трубок зонда, а также соотношение для выбора расстояния между рабочим спаем термопары и торцами трубок для измерения полного и статического давления, 1 ил. Известно устройство для регистрации О тепловых потерь плавильной печи, когда , Я телломером калориметрического типа, тер- сО мопарой и расходомером измеряется лишь суммарный тепловой поток на стенке при фиксированной температуре,Недостатком известного устройства является отсутствие фиксации радиационной составляющей и скорести потока, без измерения которых нельзя описать физику протекающего в потоке процесса и зафиксировать мгновенное поле скоростей пото-.51015 20 25 30 35 40 45 50 Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для измерения характеристик потока газа при сгорании, содержащее водоохлаждаемый цилиндрический корпус с размещенными в нем термопарой, трубками для измерения полного и статического давлений, трубкой для отбора пробы газа, и приемник лучистой составляющей теплового потока.Недостатками известного устройства являются низкая точность измерения из-за торможения падающего потока и образования вихревой зоны, параметры потока в которой отличаются от параметров падающего потока.Цель изобретения - повышение точности измерения в турбулентных потоках,Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения характеристик потока газа при его сгорании трубка для отбора пробы окружена соответственно трубками для измерения полного и статического давлений, электроды термопары размещены по оси трубки для отбора пробы, ее рабочий сдай установлен над торцами трубок для измерения полного и статического давлений, а приемное отверстие трубки для измерения статического давления выполнено на ее боковой поверхности, при этом отношение диаметра этого отверстия к диаметру с 11 рабочего спая термопары составляет 0,4 - 0,6, диаметра водоохлаждаемого корпуса к длине трубок - 0,01-0,05, а расстояние у между рабочим спаем термопары и торцами трубок для измерения полного и статического давления выбрано из соотношения б 1/х у4 б 1/х, расстояние от рабочего спая термопары до оси приемного отверстия трубки для измереНия статического давления,На чертеже представлено устройство для измерения характеристик потока газа при его сгорании.Устройство содержит водоохлаждаемый корпус 1 диаметром с 1, в который вмонтирован зонд 2, и приемник 6 лучистой энергии. Зонд 2 состоит из трех трубок длиной 1, вставленныходна в другую. Центральная трубка 3 диаметром с 1 з служит для отбора. пробы газа через отверстие 10 на химический, спектральный и интегральный состав, Рабочий спай с диаметром б 1 термопары 4 для замера температуры потока установлен на входе,в центральную трубку 3. Трубка 9 для измерения полного давления со,стороны исследуемого потока имеет заглушку с отверстиями 7 диаметром с 12. Наружная трубка зонда 2, также заглушенная со стороны потока и служащая для измерения статического давления, имеет отверстие 5. Для обработки и преобразования сигналов предусмотрена электронная схема, состоящая из преобразователей 11-14 сигналов, сумматора 17 сигналов и вычитателей 8 и 16. Кроме того, устройство содержит газоанализатор 15.Устройство работает следующим образом.При размещении в исследуемом потоке газа импульс от приемника 6 лучистого потока направляется в преобразователь 14 сигналов, где формируется сигнал от датчикалучистого потока - 1 с 1 с 1. Импульс полного и статического давлений передается через преобразователи 11 и 12 к вычитателю сигналов, где формируется сигнал от скорости потока - 1 б. Импульс от изменения температуры в термопаре 4 преобразуется в ЗДС в преобразователе 13 - 1 ОТ. В преобразователе 17 формируется сигнал, соответствующий суммарному тепловому потоку- ,1 .1 с 1 с бТ, который подает" я на вычислитель 8, где формируется сигнал конвективной составляющей потока - 1 бВ=1 Йс б Т - 1" д цп,Проба газов, предназначенная для химического анализа, просасывается через трубку 3, Наружный диаметр д корпуса устройства выбирается из расчета не более 5;4 экранирования им воздействующего теплового потока. Выбор величин б 1 и бг определяется соответственно минимальным возмущением потока газа и исключением затекания газовой струи с дополнительной турбулиэацией потока на входе и внутри наружной трубки зонда 2,Формула изобретения Устройство для измерения характеристик потока газа при его сгорании, содержащее водоохлаждаемый цилиндрический корпус с размещенными в нем термопарой, трубками для измерения полного и статического давлений, трубкой для отбора пробы газа и приемник лучистой составляющей теплового потока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, трубка для отбора пробы газа окружена соответственно трубками для измерения полного и статического давлений, электроды термопары размещены по оси трубки для отбора пробы газа, ее рабочий спай установлен над торцами трубок для измерения полного и статического давлений, а приемное1719929 4 Ю охмж жидюсрс авитель В. Гусе ед М.Моргентал Реда кт Те Корректор Н. Ревск асард аказ 766 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент ород, ул.Гагарина, 10 отверстие трубки для измерения статического давления выполнено на ее боковой поверхности, при этом отношение диаметра этого отверстия к диаметру б 1 рабочего спая термопары составляет 0,4-0,6, диаметра водоохлаждаемого корпуса к длине трубок - 0,01-0,05, а расстояние у между рабочим спаем термопары и торцами трубок для измерения полного и статического давлений выбрано из соотношения б/ху4 д/х, где х - расстояние от рабочего спая термо пары до оси приемного отверстия трубкидля измерения статического давления.

Смотреть

Устройство для измерения характеристик потока газа при его сгорании