Analytical method of determining dynamic properties of thermocouples used in measurements of quick – changing temperatures of exhaust gases in marine diesel engines

The article presents selected issues of mathematical modeling of heat exchange between the thermocouple and the exhaust gas flowing them, in unsteady conditions. On the way of energy balancing consideration of thermodynamic processes developed differential equations describing the dynamic properties for three versions of the design sheathed thermocouples: with weld isolated from the sheath, with weld welded the sheath and with the open weld. On this basis were determined the equations describing the time constants. After substituting the appropriate the input data : materials and heat-flow, provided by the manufacturer (the company "Termo-Precyzja") it was possible to compare the numerical values of the time constants of thermocouples and make a rational choice for the diagnostic tests conducted marine diesel engines.

W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia modelowania matematycznego wymiany ciepła pomiędzy termoparą i omywających ją spalinami w warunkach nieustalonych. Na drodze bilansowania energii rozpatrywanych procesów termodynamicznych opracowano równania różniczkowe opisujące cechy dynamiczne trzech wersji konstrukcyjnych termopar płaszczowych: ze spoiną izolowaną od płaszcza, ze spoiną zgrzewaną do płaszcza i ze spoiną odkrytą. Na tej podstawie wyznaczono równania opisujące ich stałe czasowe. Po podstawieniu odpowiednich danych wejściowych: materiałowych i cieplno-przepływowych, udostępnionych przez producenta (firma „Termo-Precyzja”) możliwe było porównanie wartości liczbowych stałych czasowych tych termopar i dokonanie racjonalnego doboru dla potrzeb prowadzonych badań diagnostycznych silników okrętowych.