Identyfikacja współczynnika wnikania ciepła na zewnętrznej powierzchni termometru do wyznaczania nieustalonej temperatury płynu

Opracowano metodę wyznaczania współczynnika wnikania ciepła na powierzchni zewnętrznej termometru służącego do pomiaru temperatury czynnika przepływającego pod wysokim ciśnieniem. Metoda opiera się na rozwiązaniu odwrotnego zagadnienia przewodzenia ciepła. Współczynnik wnikania ciepła jest określany na podstawie pomiaru temperatury w środku metalowego cylindrycznego termometru oraz na podstawie pomiaru temperatury ścianki cylindrycznego rurociągu, który jest izolowany cieplnie. Dodatkowo jest wyznaczany współczynnik wnikania ciepła na wewnętrznej powierzchni rurociągu. Korelacje na liczby Nusselta, z których są wyznaczane współczynniki wnikania ciepła na zewnętrznej powierzchni termometru i wewnętrznej powierzchni rurociągu, zawierają nieznane współczynniki, które wyznacza się metodą najmniejszych kwadratów. Wyznaczone współczynniki wykazują dobrą zgodność ze współczynnikami przyjętymi podczas rozwiązywania zagadnienia bezpośredniego.

---

The aim of the study was to develop a method of determining the heat transfer coefficient on the outer surface of the thermometer with the large diameter casing, which is used for measuring the temperature of the fluid flowing under high pressure. The method is based on solving the inverse heat conduction problems. The heat transfer coefficient is determined based on measuring the temperature in the middle of the solid cylinder and the temperature of the pipeline wall which is thermally insulated. The heat transfer coefficient on the inner surface of the pipeline is calculated using the known correlation for the Nusselt number. The correlation for the Nusselt number contains one unknown coefficient which is determined using the least squares method. Several time points are taken into account in the sum of temperature difference squares. The estimated coefficients are in good agreement with the input values used for the solution of the inverse problem.