Опытные исследования гидродинамики, теплообмена в режимах однофазной конвекции и кипения, колебаний температур в предкризисных и кризисных режимах кипения, страница 7

Схема рабочего участка №2 с внутренним диаметром 4 мм представлена на рис. 2.8. Рабочий участок также представлял собой медную мишень с плоской тепловоспринимающей поверхностью и внутренним каналом круглого сечения диаметром 4 мм. Длина мишени составляла 20 мм. Температурное поле в мишени рабочего участка измерялось пятью кабельными хромель-алюмелевыми термопарами T1T5. Все термопары были размещены в центральном поперечном сечении мишени рабочего участка. Схема размещения термопар показана на рис. 2.8. Отличительной особенностью данного рабочего участка является наличие дополнительных отборов давления, позволяющих измерять потери давления непосредственно на обогреваемой зоне рабочего участка. Отборы давления вварены в трубки-держатели из стали 12Х18Н10Т. Расстояние между осевыми линиями отборов давления составляло 85 мм.

Рис. 2.7. Схема рабочего участка №1 диаметром 8 мм: 1 - медная мишень, 2 - трубки-держатели; 3 - скрученная лента; Т1-Т4 -хромель-алюмелевые микротермопары, расположенные в мишени  на расстояниях r от оси канала Т1 – 5.1 мм, Т2 – 6.2 мм, Т3 – 7.6 мм, Т4 – 9.1 мм

Рис. 2.8. Схема рабочего участка № 2 диаметром 4 мм: Т1-Т5 - хромель-алюмелевые микротермопары, расположенные в теле мишени  на расстояниях r от оси канала Т1 – 3,2 мм, Т2 – 2,2 мм, Т3 – 0,6 мм, Т4 – 0,5 мм,                   Т5 – 0,5 мм

Схема рабочего участка №3 с внутренним каналом круглого сечения диаметром 2 мм показано на рис. 2.9. Рабочий участок представляет собой медную мишень 1 с плоской тепловоспринимающей поверхностью. Поперечное сечение мишени показано на виде В–В рис. 2.9. Трубки–держатели 2 с внутренним диаметром 2 мм для простоты монтажа рабочего участка имеют разъемное соединение со штуцерами 3. Трубки–держатели изготовлены из стали 12Х18Н10Т. В сечениях А1 и А2 расположены дополнительные отборы давления. Температурное поле в мишени рабочего участка измерялось пятью кабельными хромель-алюмелевыми термопарами T1T5. Все термопары были размещены в центральном поперечном сечении мишени рабочего участка. Схема размещения термопар показана на рис. 2.9. Скрученная лента из стали 12Х18Н10Т, размещаемая по свободной посадке внутри рабочего участка, имела толщину 0,35 мм.

Рис. 2.9. Схема рабочего участка №3 диаметром 2 мм: Т1-Т5 -хромель-алюмелевые микротермопары, расположенные в мишени на расстояниях r от оси канала Т1 – 5,0 мм, Т2 – 4,0 мм, Т3 – 2,0 мм, Т4 – 0,5 мм, Т5 – 1,0 мм

На рис. 2.7–2.9 верхняя грань мишеней рабочих участков является тепловоспринимающей. Сечения рабочих участков №1 и №2 соответствует конструкции реальных приемников пучков термоядерных установок. Сечение рабочего участка №3, с наименьшим внутренним диаметром, имеет сложную форму для обеспечения равномерного нагрева электронным пучком. Крепление ленты на всех рабочих участках выполнялась точечной пайкой к входному штуцеру рабочего участка.  Ленты ориентировались горизонтально в центральном поперечном сечении рабочих участков. Рабочие участки №1–3 выполнены в единой идеологии. Установка скрученной ленты приводит к почти двукратному уменьшению гидравлического диаметра. Шероховатость внутренней поверхности рабочих участков и лент соответствовала шероховатости технически гладких труб.  На них получены опытные данные о гидродинамике и теплообмене, КТН. Сравнительные характеристики рабочих участков №1–3  представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.3. Сравнительные характеристики рабочих участков.

Номер

Внутренний

диаметр, мм

Гидравлический

диаметр с            лентой, мм

Обогреваемая длина, мм

Коэффициенты

закрутки лент

РУ №1

8.0

4.6

24

0.90, 0.66, 0.39,  0.25, 0

РУ №2

4.0

2.2

20

0.37, 0.19, 0

РУ №3

2.0

1.0

20

0.49