Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 34. 20 september 1955 - Flygplansskrovets värmeupptagning, av Olle Ljungström
<< 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.
13 september 1955
765
töjningsgivare försvåras avsevärt i värme genom
krypningstendenser hos givarna och svårigheter
med temperaturkorrektioner. Nya typer av
trådtöj ningsgivare måste utvecklas för användning
vid temperaturer över 200°C.
För uppvärmning av provstyckena har man
närmast att välja mellan konvektiv
skaluppvärmning med varmluft eller ånga, strålningsvärme,
induktiv värme och kontaktuppvärmning med
elektriska värmemattor.
Med varmluft blir det svårt att nå önskad
yt-effekt och att efterlikna värmeövergångstal för
gränsskiktet på 0,1—0,5 kW/m2°C.
Strålningsvärme med infraröda lampor torde i
många fall vara att föredra, emedan man dels
kan uppnå ganska hög yteffekt6 (fig. 10), vilken
lätt kan regleras efter behov och kan varieras till
sin intensitet över skalytan, dels emedan
provstycket blir lätt åtkomligt för utförande av
deformationsmätningar och inspektion av
brottförloppet.
Vid användning av t.ex. 500 W lampor med
70 % reflektoreffektivitet och delningen 240 mm
erhålles ytstrålningseffekten 7 kW/m2,
motsvarande t.ex. ett värmeövergångstal för
gränsskiktet på 0,35 kW/m2 °C, vid 20°C
temperaturdifferens mellan gränsskikt (jämviktstemperatur)
och ytterskal, alltså Te—Twy — 20°C. Man kan
sålunda experimentellt realisera även tämligen
extrema uppvärmningsexempel.
Induktiv uppvärmning blir svår att anpassa till
olika provstycksformer och dessutom mycket dyr.
För studiet av snabba transienta
värmespän-ningsförlopp, kan strukturmodeller av plast
komma till nytta, dels emedan
temperaturändringen blir mycket långsammare än i
metallstruktur, varigenom erforderliga mätningar
lättare medhinns, dels emedan man inom vissa
temperaturområden kan räkna med att produkten
E ’ oc àr nära konstant för plaster.
Fig. 9. Utformning av
balkliv för erhållande
av små.
värmespänningar.
Fig. 10. Fördelning av
infrarödlampor för olika
ytstrålningseffekt6.
Tabell 4. Värmebelastningen i kabinen till ett typiskt
över-ljuds jaktflygplan
Effekt
kW
Förarens värmeavgivning ..................... 0,12
Elutrustning i kabinen, förlustvärme .......... 0,5
(exklusive radar, ca 5 kW)
Solinstrålning genom huvglas, 1 m2............ 1,0
Skaluppvärmning (skalyta 8 m2) ............... 4,5
(oisolerad kabin)
Kabinvärmebelastning ................ Summa 6,1
Kylproblem för kabin och utrustning
Som inledningsvis framhållits, erfordras ganska
stora kyleffekter för att hålla kabinen och viss
utrustning under tillåtna maximitemperaturer
vid höga överljudsfarter. Uppvärmningen av
kabinen aerodynamiskt genom ytterskalet kan
givetvis reduceras avsevärt genom isolering av
kabinväggen, men stora kylbehov återstår ändock
för att kompensera t.ex. värmeavgivningen från
elsystem och elektronik samt strålningsvärmet
genom huvglaset vid solsken.
Värmebelastningen i kabinen till ett typiskt
överljudsj aktflygplan med Mmax — 1,25 på
mark-höjd i sommaratmosfär (eller ungefär M — 2 på
höjder över 10 km) blir i stort sett totalt cirka
6 kW, tabell 4. Isoleras kabinväggarna, kan
denna värmebelastning lätt reduceras till hälften,
cirka 3 kW. Det gäller att göra en riktig
avvägning mellan isoleringsvikt och ökad vikt för
kylaggregatet vid det större kylbehovet då
kabinväggen ej isolerats.
Vid flygning med M — 3 och däröver, ökar
kylbehovet för kabinen dock avsevärt och med
till-lägg för övriga kylbehov (tabell 1) blir den totala
erforderliga kyleffekten ganska stor, vid M =
— 1,25 på markhöj d redan av storleksordningen
12 kW (vid kabin utan isolering).
Vid readrivna flygplan har man lyckligtvis goda
förutsättningar att åstadkomma denna kyleffekt
tack vare att man i reamotorns kompressor har
tillgång till stora mängder luft med högt tryck.
Denna har visserligen bibringats en så mycket
högre totaltemperatur än rammluften som svarar
mot den mekaniska kompressionen, men genom
att först låta denna heta tryckluft avge en del av
sitt värme till rammluft i en värmeväxlare, har
man sedan möjlighet att effektivt kyla ned den
genom att låta den avge ytterligare energi till en
kylturbin under expansion till kabintrycket, som
normalt är högre än ytterluftens statiska tryck
(tryckkabin).
Kylturbineffekten kan exempelvis utnyttjas för
drift av en fläkt för cirkulation av rammluft
genom luftvärmeväxlaren och denna fläkt kan
eventuellt även tjänstgöra för
gränsskiktsbort-sugning i reamotorns luftintag. Kylturbinen kan
alternativt utnyttjas för drift av hjälpapparater,
t.ex. elgenerator, hydraulpump.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
