ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА, ИСХОДЯЩЕГО ОТ ТЕПЛОНЕСУЩЕЙ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

1. Способ определения теплового потока (dQ/dt), исходящего от теплонесущей текучей среды (12), которая представляет собой смесь по меньшей мере двух различных текучих сред и которая протекает через пространство (11) потока от первого положения, где она имеет первую температуру (Т1), ко второму положению, где она имеет благодаря этому тепловому потоку (dQ/dt) вторую температуру (Т2), которая ниже, чем упомянутая первая температура (Т1), при этом упомянутый способ содержит этапы, на которых:
a) измеряют дифференциальную температуру (ΔТ) между упомянутой первой температурой (Т1) и упомянутой второй температурой (Т2);
s
b) измеряют скорость (v) звука в упомянутой теплонесущей текучей среде (12) на заданном участке упомянутого пространства (11) потока вблизи упомянутого первого и/или второго положения;
c) измеряют абсолютную температуру (Т) теплонесущей текучей среды (12) на упомянутом заданном участке;
d) измеряют объемный расход (dV/dt) на упомянутом заданном участке;
s
e) определяют на основании упомянутой измеренной абсолютной температуры (Т) и упомянутой измеренной скорости (v) звука отношение смешения упомянутой теплонесущей текучей среды (12);
f) определяют на основании упомянутой измеренной абсолютной температуры (Т) и упомянутого определенного отношения смешения упомянутой теплопередающей текучей среды (12) плотность и
удельную теплоемкость упомянутой теплонесущей текучей среды (12); и
g) определяют на основании упомянутой измеренной дифференциальной температуры (ΔТ), упомянутого измеренного объемного расхода (dV/dt), упомянутой определенной плотности и упомянутой определенной удельной теплоемкости тепловой поток (dQ/dt), исходящий от упомянутой теплонесущей текучей среды (12).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутая теплонесущая текучая среда (12) представляет собой бинарную смесь двух текучих сред.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что упомянутая теплонесущая текучая среда (12) представляет собой смесь воды и антифризной текучей среды.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что упомянутая теплонесущая текучая среда (12) представляет собой смесь воды/ гликоля.
s
s
5. Способ по одному из пп. 1 - 4, отличающийся тем, что отношение смешения упомянутой теплонесущей текучей среды (12) определяют на основании упомянутой измеренной абсолютной температуры (Т) и упомянутой измеренной скорости (v) звука с помощью таблицы (21) данных для соотношения между скоростью (v) звука, абсолютной температурой (Т) и отношением смешения конкретной теплонесущей текучей среды (12).
6. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что отношение смешения упомянутой теплонесущей текучей среды (12) определяют на основании упомянутой измеренной абсолютной
s
s
температуры (Т) и упомянутой измеренной скорости (v) звука с помощью математического соотношения между скоростью (v) звука, абсолютной температурой (Т) и отношением смешения конкретной теплонесущей текучей среды (12).
s
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость (v) звука в упомянутой теплонесущей текучей среде (12) измеряют ультразвуковым измерительным устройством (13).
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что ультразвуковое измерительное устройство (13) содержит первый ультразвуковой преобразователь (14), помещенный на первой стороне упомянутого пространства (11) потока, и второй ультразвуковой преобразователь (15), помещенный на второй стороне упомянутого пространства (11) потока, таким образом, что ультразвуковой сигнал, проходящий между упомянутыми первым и вторым ультразвуковыми преобразователями (14, 15), пересекает текучую среду (12) в упомянутом пространстве (11) потока.
s
s
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что первый и второй ультразвуковые преобразователи (14, 15) располагают относительно потока текучей среды в упомянутом пространстве (11) потока так, чтобы ультразвуковой сигнал, проходящий между упомянутыми первым и вторым ультразвуковыми преобразователями (14, 15), имел составляющую скорости в направлении упомянутого потока текучей среды, скорость (v) звука измеряют в противоположных направлениях между упомянутыми первым и вторым ультразвуковыми преобразователями (14, 15), а объемный расход (dV/dt) получают на основании различных измеренных скоростей (v) звука в упомянутых противоположных направлениях.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый объемный расход (dV/dt) измеряют отдельным расходомером (24).
s
11. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что измерение скорости (v) звука основано на измерении времени прохождения ультразвукового импульса, проходящего между упомянутыми первым и вторым ультразвуковыми преобразователями (14, 15).
s
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что измерение скорости (v) звука выполняют в соответствии со способом акустической обратной связи.
13. Устройство (10) для измерения теплового потока для осуществления способа по одному из пп. 1 - 12, при этом упомянутое устройство (10) для измерения теплового потока содержит:
а) первое средство (16, 18) для измерения дифференциальной температуры (ΔТ) между упомянутой первой температурой (Т1) и упомянутой второй температурой (Т2);
s
b) второе средство (13, 19) для измерения скорости (v) звука в упомянутой теплонесущей текучей среде (12) на заданном участке упомянутого пространства (11) потока вблизи упомянутого первого и/или второго положения;
с) третье средство (17) для измерения абсолютной температуры (Т) теплонесущей текучей среды (12) на упомянутом заданном участке;
d) четвертое средство (13, 24) для измерения объемного расхода (dV/dt) на упомянутом заданном участке;
при этом упомянутые первое, второе, третье и четвертое средства (13, 16, 17, 18, 19, 24) соединены с блоком (20) оценки
для определения упомянутого теплового потока (dQ/dt) на основании данных, которые он принимает с упомянутых первого, второго, третьего и четвертого средств (13, 16, 17, 18, 19, 24).
14. Устройство для измерения теплового потока по п. 13, отличающееся тем, что упомянутое первое средство для измерения дифференциальной температуры (ΔТ) содержит первый датчик (16) температуры, помещенный в упомянутом первом положении, и второй датчик (18) температуры, помещенный в упомянутом втором положении, находящемся ниже по потоку от упомянутого первого положения.
s
15. Устройство для измерения теплового потока по п. 14, отличающееся тем, что упомянутое второе средство для измерения скорости (v) звука в упомянутой теплонесущей текучей среде на заданном участке упомянутого пространства (11) потока содержит ультразвуковое измерительное устройство (13), которое соединено с блоком (19) управления ультразвуком.
16. Устройство для измерения теплового потока по п. 15, отличающееся тем, что упомянутое третье средство для измерения абсолютной температуры (Т) теплонесущей текучей среды (12) на упомянутом заданном участке содержит третий датчик (17) температуры, который помещен между упомянутыми первым и вторым датчиками (16, 18) температуры в направлении потока.
17. Устройство для измерения теплового потока по п. 15 или 16, отличающееся тем, что упомянутое четвертое средство для измерения объемного расхода (dV/dt) на упомянутом заданном участке содержит отдельный расходомер (24).
18. Устройство для измерения теплового потока по одному из
s
пп. 13-16, отличающееся тем, что предусмотрена таблица (21) данных для соотношения между скоростью (v) звука, абсолютной температурой (Т) и отношением смешения конкретной теплонесущей текучей среды (12), а блок (20) оценки имеет доступ к упомянутой таблице (21) данных.
19. Устройство для измерения теплового потока по п. 15, отличающееся тем, что упомянутое ультразвуковое измерительное устройство (13) содержит по меньшей мере два ультразвуковых преобразователя (14, 15), которые расположены таким образом, что ультразвуковой сигнал, проходящий между упомянутыми по меньшей мере двумя ультразвуковыми преобразователями (14, 15), пересекает упомянутую теплонесущую текучую среду (12).
20. Устройство для измерения теплового потока по п. 19, отличающееся тем, что упомянутые по меньшей мере два ультразвуковых преобразователя (14, 15) расположены относительно направления потока упомянутой теплонесущей текучей среды (12) таким образом, что измерительная дорожка между упомянутыми по меньшей мере двумя ультразвуковыми преобразователями (14, 15) пересекает упомянутое направление потока под косым углом.