Способ определения скорости образования легкой фазы на поверхности парогазожидкостных систем Советский патент 1986 года по МПК G01N25/02 

Исследуемую жидкость насьпдают ЛФ или нагревают до пересыщения, после чего производят перегрев или пере- сьпцение исследуемой жидкости. Освещают контролируемый участок поверхности перпендикулярно направлению всплывання пузьфьков ЛФ. По фотоснимку определяют среднюю длину ансамбля пузырьков 6 и подсчитывают общее количество запечатленных пузьфьков ЛФ п. Линейные размеры освещенного слоя жидкости t должны удовлетворять условию , где ы - средний диаметр регистрируемого пузырька, ah- минимальное

1

Изобретение относится к исследованию процессов выделения легкой фазы (ЛФ)в парогазожидкостных системах и может быть использовано в химической промьшшенности, флотации и теплоэнергетике для расчета и проектирования процессов тепло- и массообмена.

Цель изобретения - расширение диапазона определяемых скоростей и обеспечение достоверности их определения при более высокой плотности центров образования легкой фазы.

На чертеже изображена схема осуществления способа.

На схеме показаны вентиль 1, гладкостенный сосуд 2, исследуемая жидкость 3, термометр 4, контролируемый участок поверхности 5, всплы вающие пувьфьки ЛФ 6, осветительное устройство 7, освещенный слой жидкости 8, пар или газ (ЛФ) 9, фотоаппарат 10, привод 11 перемещения контролируемого участка, клапан 12 подачи и сброса ЛФ, дроссельное устройство 13, манометр 14, датчик 15 измерения ркорости перемещения.

В герметичный гладкостенньй сосуд 2 через вентиль 1 подают исследуемую жидкость 3 и через клапан 12 - пар или газ ЛФ 9. Исследуемую жидкость 3 насыщают ЛФ 9 или нагревают до пересыцения , после чего сбросом части ЛФ 9 через клапан 12 производят перегрев или пересыщение исследуемой жидкости 3. Контролиру206665

расстояние между пузырьками в направлении всплывания, при котором они различимы на фотосни1 ке. Скорость перемещения контролируемого участка поверхности V должна удовлетворять условию , где f - частота отрыва пузырьков, а Ь - длина контролируемого участка в направлении его перемещения. Скорость образования ЛФ v/ определяют .

hV ло формуле , где

Т- - плотность центров образования ЛФ, F- площадь контролируемого .участка, ил.

емый участок поверхности 5 равномерно перемещают в плоскости, перпендикулярной направлению всплывания пузырьков , с помощью привода 11 и измеряют скорость перемещения с помощью датчика 15. С помощью осветительного устройства 7 освещают тон- 4СИЙ слой ЛШДК.ОСТИ 8 и фотоаппаратом 10, оптическая ось объектива которого параллельна направлению всплывающих пузьфьков, регистрируют попадающие в освещенный слой 8 пузьфьки ЛФ 6. Температуру и давление исследуемой жидкости измеряют термометром

4 и манометром 14. По фотоснимку определяют среднюю длину f ансамбля пузьфьков путем сравнения с одновременно запечатленным стандартом длины и подсчитывают общее число

И запечатленных пузьфьков ЛФ .

Для регистрации дискретного набора пузырьков ЛФ линейные размеры t освещенного слоя жидкости 8.должны удовлетворять условию d 6t 4 h

где d - средний диаметр регистрируемого пузырька, а К - минимальное расстояние между пузьфьками в направлении всплывания, при котором они различимы на фотоснимке. Для увеличения разрешающей способности при высокой плотности центров образования ЛФ производят равномерное перемещение контролируемого участка поверхности со скоростью V , удовлетворяющей условию V f6 , где t - частота отрыва пузырьков, а 6 - длина

31

контролируемого участка в направлении перемещения, что обеспечивает фиксацию дискретного ансамбля пузырьков, последовательно попадающих в освещенный слой жидкости. Время t выдержки при фотографировании устанавливают равным t/y , где подбирают экспериментально для получения на фотоснимке дискретного ансамбля пузырьков .

Частота отрыва пузырьков определяется как 4- - , площадь контролируемого участка F оценивается как , где а и в - ширина и длина контролируемого участка. Скорость W образования ЛФ, соответствующую произведению плотности Т. центров образования ЛФ, на частоту отрыва пузырьков, определяют по формуле

w..--a

Пример . Насьщенный воздухом керосин марки Т-1 при давлении 0,2 МПа и температуре 300 К помещают в цилиндрический сосуд из оргстекла. Контролируемый участок поверхности площадью 0,,002 0,3« 10 м закрепляют на рычаге длиной 0,063 м, вращающемся со скоростью 0,8 об/с. Скорость перемещения контролируемого участка соответствует 2f-0,0630,8 0,0504 мс(при ,002 м и ожидавшейся частоте от- . рыва пузырьков с минимально необходимая скорость перемещения должна быть 0,02 ). При среднем диаметре пузырька ,2 мм и. минимальном расстоянии для различиости всплывающих пузырьков h-35 мм. Толщина освещенного слоя выбирается равной 5,0 мм. Общее число пузырьков в ансамбле .И 934. В качестве внутреннего стандарта длины используют изображение луча на прозрачной стенке емкости (L 4 см). Средняя длина ансамбля пузырьков Е в соответствии с использованным стандартом равна 5 см. Таким образом, величина скорое-

Редактор А. Шишкина

Составитель Т.Титова Техред О.Неце

Заказ 8702/44 ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Уясгород, ул. Проектная 4

206665,

ти образования ЛФ на поверхности данной системы 3138 с - см, что в 40 раз больше высокой плотности центров образования ЛФ по сравнению с J известным способом.

Формула изобретения

0

5

0

5

5

0

5

Способ определения скорости образования легкой фазы на поверхности парогазожидкостных систем, заключающийся в том, что в замкнутом, объеме при определенных давлении и температуре перегревают или перенасыщают жидкость испытуемой системы, освещают контролируемый участок поверхности перпендикулярно направлению всплывания пузырьков лег кой фазы, определяют его линейные размеры и площадь F , регистрируют количество вспльгаающих пузырьков в освещенном слое Н и определяют искомую величину, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона определяемых скоростей и обеспечения достоверности их определения при более высокой плотности центров образования легкой фазы ± , освещение троизводят тонким лучом, линейные размеры t которого удовлетворяют условию , где d - средний диаметр регистрируемого пузьфька, а h - минимальное расстояние между пузырьками в направлении их всплывания, при котором они регистрируются в вцде дискретного ансамбля, контролируемый участок поверхности перемещают в плоскости, перпендикулярной направлению всплывания пузырьков, со скоростью V f-b. , где f - частота отрыва пузырьков, а - длина контролируемЬго участка в направлении его перемещения, измеряют скорость перемещения V , оценивают среднюю длину ансамбля всплывающих пузырьков t и определяют искомую величину w-Z f по формуле

Корректор Л.Пилипенко

Изобретение относится к исследованию процессов выделения легкой фазы (ЛФ) в парогазожидкостных системах и может быть использовано в химической промьшшенности, флотации и теплоэнергетике для расчета и проектирования процессов тепло- и массообмена. Цель изобретения - расширение диапазона определяемых скоростей и повышение достоверности их определения при более высокой плотности центров образования ЛФ.В герметичный сосуд подают исследуемую жидкость и пар или газ ЛФ. ОоЛна и снЛ яшОкасти