Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 11 - Bestämning av yttemperaturen vid värmeöverföring, av Gunnar Selin
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
inbäddade termoelement. Man har försökt
förfina metoden10 genom att lägga in en ytterst fin
motståndstråd av nickel i ett bara 0,2 x 0,32
mm hål. Koppartubens yta återställdes genom
invalsning av en koppartråd i springan ocli
finpolering av ytan. Installationen höll
emellertid inte för omväxlande upphettning och
avkylning.
Tuben som motståndstermometer
Det bästa sättet att mäta en tubs
yttemperatur är troligen användning av tuben själv
som motståndstermometer. Denna metod är
nämligen en idealisk lösning av problemet, om
de mycket små resistansändringarna kan mätas
och de erhållna resultaten kan räknas om till
motsvarande yttemperaturer.
Man får ett integrerat medelvärde på
yttemperaturen mellan mätpunkterna, dvs. just det
värde som behövs för bestämning av
värme-genomgångstalet. Strömningen på tubens
utsida och värmeflödet genom denna störs inte,
och tubens egenskaper förblir oförändrade.
Vidare kan tunnväggiga tuber användas
varigenom bättre överensstämmelse med praktiken
ernås.
Metoden, som beskrivits av Jeffrey10, har
använts av flera forskare för studium av
värmeöverföringen vid såväl kondensation som
kokning och har givit mycket goda resultat14’15.
För mätning av de ytterst små
resistansändringarna vid variation av temperaturen krävs
något slag av balans- eller nollmetod. Jeffrey
föreslår Kelvins dubbelbrygga10 för direkt
mätning av tubens resistans eller en
precisions-potentiometer för bestämning av
spänningsfallet vid konstant strömstyrka.
I båda fallen jämförs tuben med ett
standardmotstånd.
Såväl dubbelbryggan som potentiometern är
relativt dyrbara instrument, vilket är en av
denna metods få nackdelar. En annan är att
tubmaterialet måste väljas med stor omsorg.
Det är nämligen viktigt att materialet är
beständigt så att det kan kalibreras och att det
är homogent så att parasitiska strömmar inte
uppstår i det vid högre temperatur och
termoelektriska krafter gentemot ledningarna till
mätinstrumenten inte bildas.
Tuben får inte oxideras, kristallisera eller
absorbera föroreningar vilket inverkar på
kalibreringens konstans. Vidare skall man kunna
tillverka en tub av materialet och den skall
kunna dupliceras för fortsatta försök utan
alltför stora kostnader.
Metallhinna som motståndstermometer
På senare tid har man utarbetat en ny metod
för bestämning av yttemperaturen17, vilken
liknar Jeffreys. I stället för tuben själv används
en på denna enligt en vakuummetod lagd
metallhinna som motståndstermometer. I detta
fall måste tuben vara av ett oledande material,
såsom glas eller kvarts. Metallhinnan som görs
av nickel, kobolt, krom, titan, platina etc., är
mycket tunn. Man rekommenderar 40—300
m u18.
Hinnans elektriska stabilitet är den faktor
som begränsar användbart temperaturområde,
troligen 20—200° C. Då hinnan är mycket tunn,
kan dess värmekapacitet och
värmelednings-motstånd försummas varigenom den blir
mycket känslig för snabba temperaturväxlingar.
Hinnan stör inte värmeströmmen, om den är
noggrant pålagd, och ändrar ytans topografi
obetydligt. Däremot ändrar den
ytspänningsförhållandena, vilket kan vara en nackdel vid
vissa försök.
En fördel hos metoden är att den inte fordrar
en lika känslig mätutrustning som Jeffreys
metod. En vanlig "Wheatstone-brvgga torde i
de flesta fall räcka till.
Vid metalliseringen kan lokala ojämnheter hos
hinnan inte undvikas, i synnerhet om denna
har stor utbredning. Man kan dock korrigera
för tjockleksvariationer’.
Litteratur
1. Bailey, X P: The measurement of sur[ace tcmperaturcs.
Mech. Engng 54 (1932) s. 553.
2. IIebbard, G M & Badger, W L: Measurement of tube
walt temperatures in heat transfer experiments. Ind. &
Engng Chem. Anal. Ed. 5 (1933) s. 359.
3. Othmer, D F & Coats, II B: Measurement of surface
temperature. Ind. & Engng Chem. 20 (1928) s. 121.
4. Otiimer, D E: The condensation of sleam. Ind. & Engng
Chem. 21 (1929) s. 576.
5. CoJ.burn, A P & IIougen, O A: Studies in heat
transmission. I. Measurement of ftuid and surface tcmperaturcs.
Ind. & Engng Chem. 22 (1930) s. 522.
C. Kraussold, H: Die Wärmeübertragung bei zähen
Flüssig-keiten in Rohren. Forsell. Ing.-AVes. Eorsch.-IIeft 351 (1931).
7. Patton, E L & Fe agan, B A: A method of installing
tube-wall thermocouples. Ind. & Engng Chem. Anal. Ed. l’.i
(1941) s. 823.
8. Kreisinger, II & Babkley, . J F: Heat transmission
through boiler tiibes. Bur. Mines techn. Paper 114 (1915) s. 1.
9. Bailey, N P: The response of thermocouples. Mech.
Engng 53 (1931) s. 797.
10. Jeffrey, J O: A precision method for the measurement
of condenser tube surface temperatures for the
determina-tion of film coefficients of heat transmission. Cornell Univ.
Engng Exp. Stat. Bull. 21 (1936) mars.
11. Smitii, J F D: Tube temperature variation in a
double-pipe heat exchanoer■ Träns. amer. Inst. chem. Engrs 31
(1934—1935) s. 588.
12. Langen, E: Der Einfluss des Luftgehaltes auf den
Wår-meiibergang bei kondensierendem Dampf. Forschung 2 (1931)
okt. s. 359.
13. Baker, E M & Mleller, A C: Temperature variation
around the perimeter of a tube ön condensing puré and
mixed vapors. Ind. & Engng Chem. 29 (1937) s. 1065; Träns,
amer. Inst. chem. Engrs 33 (1937) s. 531.
14. Tobias M & Stoppel, A E: Condensation of vapors of
water and imniiscible organic liquids. Ind. & Engng Chem.
46 (1954) s. 1450.
15. Lowehy Jr, A J & Westwater, J W: Heat transfer to
boiling methanol — effect of added agents. Ind. & Engng
Chem. 49 (1957) s. 1445.
16. Notes ön the Kelvin bridge. Leeds & Northrup Co. Note
Book E-53 (1) 1945.
17. WrNDiNG, C C, Topper, L & Baus, B V: Metal-film
rcsistance thermometers for measuring surface temperatures.
Ind. & Engng Chem. 47 (1955) s. 386.
18. Simpson-, T B & Wixding, C C: Properties of evaporated
mctal film related to their use for surface-temperaturc
ineasurements. J. amer. Inst. chem. Engrs 2 (1956) s. 113.
19. Löffler, H J & Henrici, H: Die Messung von
Ober-flächentemperaturen mit aufgedampflen
Wiederstandsther-mometern. Chem.-Ing.-Teehn. 30 (1958) s. 708.
TEKNISK TIDSKRIFT 1959 <51
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
