Способ визуализации движения текучей среды Советский патент 1985 года по МПК G01P5/20 

со ел ел

Изобретение относится к гидродинамике, а именно к способам визуали- зации картины движения текучей среды . в каналах, руслах, модельных емкостях. :5

Целью изобретения является повьшение достоверности визуализации картины движения среды за счет уменьшения времени массообмена при исследовании текучей жидкости, плотность которой Ю изменяется во времени и в пространстве.

Способ осуществляется следующим образом.

Частицы, выполненные из капилляр-15 но-пористого упругого материала, плотность которого не превышает 4-8% плотности текучей среды, например пенополиуретана объемной плотностью р 2050 кг/м и размером капилляров 20 (ячеек) 0,6-2,5 мм, предварительно пропитывают текучей средой плотностью р. После этого их вводят в поток, плотность которого PJ изменяется во времени и в пространстве, и осуществ-25 ляют кинорегйстрацию картины движения текучей среды с помощью скоростной кинокамеры. Поток текучей среды плотностью р увлекает за собой частицу пенополиуретана, пропитанную средой зо плотностью Р;, , при этом происходит перезарядка частицы (замена в капиллярах и пазах жидкости плотностью р на жидкость плотностью РЛ) Скорость массообмена между потоком и ,, частицей, главным образом, зависит от

режима движения и, как г оказали экспериментальные исследования, при турбулентном режиме движение текучей среды отличается не более чем на 10-15% от скорости массообмена между потоком и объемом текучей среды плотностью Рг равным объему частиц

При реализации способа использованы частицы, выполненные из пенополиуретана с объемной плотностью Pf, 36 кг/м, средним размером поперечного сечения капилляров (ячеек), 0,8 мм. В качестве исследуемых сред выбраны вода ( рд- 1000 кг/м) и спирт (Pj 785 кг/м). Кинорегистрация картины движения частиц в плоской модельной емкости при струйном режиме смешения указанных текучих .сред осуществлялась с помощью скоростной кинокамеры СКС-1М.

Время перезарядки частицы из пенополиуретана, пропитанной текучей средой плотностью е , при попадании ее в текучую среду плотностью Р-, в течение которого плотность текучей среды в частице будет отличаться от плотности fg не более чем на 2-4%, составило менее 0,4 с при средней скорости движения потока текучей среды плотностью f V р2 3 и 0,8 с при V f2 0,40,5 м/с,. Погрешность визуализации скорости движения среды тем меньше, чем ближе плотность среды к плотности вещества, образующего капиллярно-пористую структуру частиц.

СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ, включающий внесе|ние в поток среди частиц, о т л ич а 1о щ if и с я тем, что, с целью повышения достоверности визуализации картины движения среды за счет уменьшения времени массообмена -при исследовании текучей среды, плотность которой изменяется во сремени и в пространстве, используют частицы, выполненные из пенополиуретана.