|
Основные задачи измерений тепловых потоков. Классификация датчиков теплового потока (ДТП). Физические модели «тепловых» ДТП.Датчики теплового потока (ДТП) - специализированные приборы, непосредственно измеряющие плотность теплового потока (ТП). Их использование, как правило, дает более полную и точную информацию об исследуемом процессе передачи и распространения тепловой энергии, чем использование для этой цели нескольких датчиков температуры. Случай чисто конвективного ТП реализуется тогда, когда ТП обусловлен разностью температур испытываемого объекта и обтекающей его внешней среды, а лучистая компонента теплового потока отсутствует. При этом плотность ТГ1 пропорциональна разности температур внешней среды и испытываемого объекта и зависит от их физических свойств (теплопроводности, теплоемкости, плотности) и скорости обтекающего потока. Зачастую ТП, действующий на испытываемый объект, включает в себя как лучистую, так и конвективную составляющие. При этом датчики будут измерять суммарный проходящий через них ТП. Для измерения одной из компонент ТП предпринимают специальные меры. Так, для измерения конвективной составляющей ТП (и исключения влияния лучистого ТП) на поверхность тепловоспринимающего элемента ДТП наносятся зеркальные покрытия с коэффициентом поглощения А, близким к нулю. К основным задачам измерений тепловых потоков на объектах авиационной и ракетно-космической техники следует отнести: 1.Измерение кондукгивных (A:At/Ax) медленноменяющихся ТП малой (менее 1 Вт/м') величины в диапазонах температур от минус 150°С до плюс 150°С для контроля качества теплоизоляции. 2.Измерение лучистых тепловых потоков в диапазоне 0,1...2 кВт/м2 для обеспечения контроля имитаторов излучения Солнца и планет при тепловакуумных испытаниях космической техники, а также в метеорологии.3.Измерение конвективных быстроменяющихся тепловых потоков в диапазоне 10... 10000 кВт/м2 при газодинамических испытаниях объектов и модулей авиационной и ракетно-космической техники.4.Измерение лучистых, конвективных и суммарных (лучисто конвективных) тепловых потоков в диапазоне 20...5000 кВт/м, поступающих в элементы конструкции от факелов двигательных установок, при аэродинамическом торможении объектов в плотных слоях атмосферы, испытаниях и отработке мощных теплоэнергетических установок. К основным требованиям, предъявляемым к датчикам конвективного теплового потока, при газодинамических испытаниях, несомненно, следует отнести предельно малые инерционность и габариты датчиков. Существующие на сегодняшний день, можно разделить на две большие группы: a)ДТП с использованием фотоэлектрического эффекта (и примыкающего к нему по области использования пироэлектрического эффекта); b)«тепловые» ДТП, использующие преобразование измеряемого ТП в изменение температуры ТВЭ. Первая группа ДТП широко распространена и используется, в основном, для измерения (обнаружения) ТП сверхмалых интенсивностей (приборы ночного видения, фотоэлектрические усилители). Ее особенностью является прямое преобразование оптического излучения в электрический сигнал. Использование пироэлектриков крайне затруднено по своей конструктивной реализации. «Тепловой» принцип предусматривает промежуточное преобразование ТП в температуру. ТП воспринимается ТВЭ, нагревает его, и уже температурные изменения преобразуются в электрический сигнал. Необходимо отметить, что температура ТВЭ зависит не только от поступающего в него теплового потока, но и от теплообмена ТВЭ с элементами конструкции датчика и окружающей средой. Работу физическим моделям могут быть разбиты на две основные группы: 1.ДТП, физическая модель которых описывается одномерным уравнением теплопроводности, (координатная ось совпадает с направлением распространения тепла) 2.ДТП. физическая модель которых описывается двумерным уравнением теплопроводности, (координатные оси лежат в плоскости ТВЭ). В силу цилиндрической симметрии конструкции этих ДТП уравнение теплопроводности также сводится к одномерному в цилиндрических координатах. В зависимости от толщины ТВЭ, времени измерения (воздействия) ТП, теплофизических характеристик материалов ТВЭ и подложки, количества и места установки термопрсобразоватслсй, и, наконец, граничных условий одномерные ДТП подразделяются на: тонкопленочные; калориметрические; градиентные (ДТП с продольным градиентом температуры). Датчики второй группы часто называют ДТП с поперечным градиентом температуры.
65.Тонкопленочные ДТП, калориметрические ДТП В технической литературе название тонкопленочных получили дат-
Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|