те [1] приведены экспериментальные данные, позволяющие опреде-
лить
r
в условиях поперечного обтекания для самых распространен-
ных значений диаметров термопары в чехле, с учетом числа Маха и
температуры свободного потока. Для умеренных скоростей и низких
температур ( M
6
1
,
Т
потока
= 21
◦
С) коэффициент восстановления
приблизительно равен
0
,
6
, а при повышении скорости и температуры
( M
>
1
,
26
,
Т
потока
>
500
◦
С) находится в пределах
0
,
65
. . .
0
,
8
.
Погрешность вследствие теплоотвода по корпусу термопары рас-
считывается по приближенной формуле
Δ
C
=
T
торм
−
T
п
ch
L
(4
α/λ
Т
d
)
1
/
2
,
(3)
где
Т
п
— температура неподвижного газа в точке ввода корпуса тер-
модатчика в поток, K;
L
— длина участка термопары, омываемого
потоком горячего газа (в дальнейшем будем называть рабочим участ-
ком), м;
α
— коэффициент конвективной теплоотдачи, Вт/(м
2
∙
K);
λ
Т
—
коэффициент теплопроводности тела, Вт/(м
∙
K);
d
— диаметр тела, м.
Значение
Т
п
выбирается равным 293 K, так что экспериментатор без
опасений может держать рукой корпус термопары. В качестве коэффи-
циента
λ
Т
используется его эффективное значение, рассчитанное как
среднее для соответствующих значений материалов термоэлектродов,
керамической соломки и чехла. Значение теплопроводности для ка-
ждого материала при суммировании умножается на коэффициент, по-
казывающий, какой процент площади поперечного сечения термопары
в чехле занимает этот материал. Характерный размер датчика при рас-
чете теплоотвода
d
определяется как средний диаметр той части чехла
датчика, которая омывается потоком газа (3,5 мм).
Значение коэффициента теплоотдачи для термодатчика в чехле рас-
считано с использованием обобщенной зависимости [2]:
Nu
= 0
,
0296
Pr
0
,
43
Re
0
,
8
T
nов
T
e
0
,
4
1 +
r
k
−
1
2
M
2
0
,
11
,
(4)
где Nu
=
αd/λ
cp
;
λ
ср
— теплопроводность газа, Вт/(м
∙
K); Pr — число
Прандтля; Re — число Рейнольдса;
Т
пов
— температура поверхности
датчика, K;
Т
е
— температура восстановления, K.
Для определения скорости потока использовалась формула из ра-
боты [3]:
V
=
vuut
2
RT
2
k
k
−
1
"
1
−
p
3
p
2
n
−
1
n
#
,
(5)
где
R
— универсальная газовая постоянная;
Т
2
— температура в камере
сгорания;
р
3
— давление на срезе сопла, Па;
р
2
— абсолютное давление
в камере, Па.
50 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 4
