172455. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hőátadási tényező és/vagy áramlási sebesség mérésére
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 172455 Bejelentés napja: 1975. V. 14. (BU-761) Nemzetközi osztályozás: GOI KI7/06, GOIN 25/18, G 01 P 5/10 Közzététel napja: 1978. III. 28. Megjelent: 1979.1. 31. Feltalálók: Tulajdonos: dr. Imre László oki. gépészmérnök 40%, Dankó György Budapesti Műszaki Egyetem, Budapest oki. gépészmérnök 40%, Niedermayer Péter oki. gépészmérnök 20%, Budapest Eljárás és berendezés hőátadási tényező és/vagy áramlási sebesség mérésére 1 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés hőátadási tényező és/vagy áramlási sebesség mérésére. A hőátadási tényező és az áramlási sebesség - ill. sebesség eloszlás — számos fizikai, technológiai folyamat és berendezés lényeges jellemzője. A hőátadási tényező konvektiv és sugárzási hőátadási tényezők összege. A konvektiv hőátadást (és így a konvektiv hőátadási tényezőt is) a hőátadásban résztvevő közeg sebessége — ill. sebesség eloszlása - döntően befolyásolja. A hőátadási tényező közvetlen mérésére kereskedelemben forgalmazott mérőberendezés nem kapható. Tudományos kutatóintézetek és egyetemek kísérleti célra kifejlesztettek hőátadási tényező mérőket. Ezek működése azon alapul, hogy a hőátadó 15 felületre ismert hővezetési tényezőjű, ismert vastagságú lapot illesztenek és megmérik a lap két oldalának felületi hőmérsékletét, továbbá az áramló közeg hőmérsékletét a határrétegen kívül. Ezekből az adatokból a hőátadási tényezőt ismert módon 20 számítják. Ez a módszer számos bizonytalanságot rejt magában. Nehezen valósítható meg a lapnak a hőátadó felülettel való egyöntetű és reprodukálható módon való érintkeztetése, a felületek izotermikus 25 voltának biztosítása, a környező közeg referencia hőmérsékletének értelmezése és mérése. Emellett a tagoltan kiképzett, vagy változó hőáramsűrűségű felületekre csak területi átlagértékeket képes érzékelni. Számítani kell arra is, hogy az így mért 30 átlagok az érzékelők beépítetésétől is függnek. Számos esetben a néhány cm-es lapoknak a felületekre való illesztése megváltoztatja a felület geometriáját, a határréteg jellegét és ily módon a mérés a 5 mérendő mennyiségre kihat. Az áramló közegek sebességének mérésére számos mérőberendezés ismeretes. A mechanikai elven működő áramlásmérők (forgó lapátkerekes anemométerek és folyadék áramlásmérők) helyi értékek 10 meghatározására alkalmatlanok. Más áramlásmérők kizárólag csővezetékek közegáramainak meghatározására alkalmazhatók (pl. Venturi mérő, mérőperem, mérőszáj, ívcső, rotaméter). A segítségükkel mért közegáramokból csak az ún. közepes áramlási sebességre lehet következtetni. A Prandtl cső és a hasonló célú ismert mérőszondák ebben az áramlási sebesség helyi értékének meghatározását is lehetővé teszik, amennyiben az áramló közeg áramvonalai párhuzamosak. Működésük a közeg dinamikus nyomásának megmérésén alapul, tehát a sebességmérést lényegileg nyomásmérésre vezetik vissza. Hátrányuk, hogy egyrészt az áramlásba való helyezésük az áramlás megzavarására vezet, másrészt az elérhető mérési pontosság az áramlásban való elhelyezkedéstől függ. Hátrányuk továbbá, hogy regisztrálásra, távadásra csak költséges jelátalakítók alkalmazásával használhatók. Villamosán vezető közegek térfogatáramának mérésére induktív módszerek is ismertek. Alkalma-172455
