Установка для исследования процесса кипения жидкостей в щелевых каналах Советский патент 1986 года по МПК G01N25/08 

1

Изобретение относится к техничес кой физике и может быть использовано для исследования процессов теплообмена и гидродинамики при кипении в плоскопараллельных и клиновидных щелевых кан,алах.

Цель изобретения - распирение функциональных возможностей и сокращение времени подготовки эксперимента .

На фиг.1 схематично изображена предлагаемая установка для исследования процесса кипения жидкостей в щелевых каналах; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вид Е на фиг.1.

Установка для исследования процесса кипения жидкости в щелевых каналах содержит частично заполняемьгй исследуемой жидкостью герметичный корпус 1 с конденсатором 2. В отверстиях 3 и 4 корпуса 1 установлены два прямоугольных корпуса 5 и 6 с зазором один относительно другого и с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Корпуса 5 и 6 снабжены фланцами 7 и 8 и прикреплены k корпусу 1 регулировочными винтами 9 . К торцам корпусов 5 и 6 жестко прикреплены рабочие пластины 10 и 11. С противоположных сторон пластин 10 и 11 в корпусах 5 и 6 размещены нагреватели 12 и 13 и теплоизоляция 14. Пластины 10 и 11 могут выполняться из стекла цли металла, например из нержавеющей стали. По длине пластинь в последнем случае размещено несколько пар термопар 15 и 16. Термопары заделаны в разных плоскостях одна над другой. В случае применения стеклянных пластин дЛя визуализации процесса нагревателя 12 и 13 выполнены в виде напыления на наружной стороне (по отношению к объему корпуса 1) пластин. Кроме того, одна из пластин может быть выполнена стеклянной, а другая - металлической. Прямоугольные корпуса 5 и 6 установлены в отверстиях 3 и 4 корпуса 1 с небольшим зазором и перемеща- |отся они один навстречу другому и в обратном направлении по направляющим корпуса 1, которыми служ ат боковые стенки корпуса 1. Отверстия 3 и 4 корпуса 1 снабжены уплотнениями 17 и 18. Концы корпусов 5 и 6 со стороны крепления к ним пластин IО и 11 охвачены П-образной скобкой 19. За

данное положение корпусов 5 и 6 после Их смещения фиксируется, кроме регулировочных винтов 9, также и винтами 20, которые ввинчиваются в резьбовые отверстия фланцев 7 и .8 и упираются концами в выемку 21 на корпусе . Корпус 1 снабжен смотровьгми ок- нами 22, выполненными из стеклянных пластин, прижатых фланцами 23. Конденсатор 2 вьтолнен в виде размещенных один в Другом с образованием зазора 24 стаканов 25 и 26. Конденсатор 2 снабжен магистралями 27 и 25 подвода и отвода охлаждающей жидкости в кольцевой зазор 24. Конденсатор 2 установлен на верхнем днище корпуса 1 , имекнцем отверстие 29, сообщак)- щее полости 30 и 31 конденсатора 2. Корпус I также снабжен нагревателями 32 и 33 и магистралями 34 подвода и 35 отвода исследуемой жидкости 36.

Установка работает следующим образом.

По магистрали 34 герметичный корпус 1 заполняется исследуемой жидкостью 36 i, С помон(ью нагреватешей 32 и 33 исследуемая жидкость 36 до- (водится до температуры насьщения, ,после чего включаются нагреватели 12 и 13. Исследуемая жидкость 36 кипит в щелевом канале образованном внутренними сторонами пластин 10 и 11. Пары поступают через отверстие 29 в конденсатор 2 , конденсируются и через отверстие 29 конденсат стекает обратно в полость 30, отдавая свое тепло охлаждающей жидкости, прокачиваемой

через кольцевой зазор 24. Посредством изменения расхода охлаждающей жидкости, подаваемой через магистраль 27 в кольцевой зазор 24, устанавливается требуемое давление в герметичном

корпусе 1. С помощью термопар 15 и 16 измеряются температуры в соответствующих точках, что позволяет определить локальные значения тепловых потоков и коэффициентов теплоотдачи от внутренних сторон пластин 10 и П и кипящей в щели исследуемой жидкости.

На этой стадии работы установки . нагреватели 32 и 33 служат для компенсации теплопотерь от исследуемой жидкости в окружающую среду. Перед началом работы производится уста

новка требуемого размера щелевого канала. Сначала, если размеры исходного канала неизвестны, вывинчивают винты 9 и вращением винтов 20 сближают дополнительные корпуса 5 и 6 с пластинами 10 и 11 до соприкосновения. После этого винты 9 ввертывают во фланцы 7 и 8 до упора. Затем, ослабив винты 20, ввертывают их на число оборотов, необходимое дл установки требуемой величины щелевого зазора. После этого винтами 20 фиксируется положение фланцев 7 и 8 корпусов 5 и 6. Для получения клинового зазора необходимо ввернуть верх ние винты 9 на большее число оборотов, чем нижние.

Формула изобретения

Установка для исследования процесса кипения жидкостей в щелевых каналах, содержащая герметичный корпус с конденсатором и рабочие пластины с нагревателями и теплоизоляцией, раз - мещенные на противоположных стенках корпуса, отличающаяся тем, что, с целью раапирения функциональных возможностей и сокращения времени подготовки эксперимента, рабочие пластины с нагревателями и теплоизоляцией помещены в прямоугольные . корпуса, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения один навстречудругому и-с возможностью- поворота во.круг горизонтальной оси.

J3;

Фие.1

Фиг.З

Редактор Н,Тупица

Составитель С.Беловодченко

Техред И. Верес Корректор А.Тяско

Заказ 5115/42 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

--

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для исследования процессов теплообмена и гидродинамики при кипении в плоскопараллельных и клиновидных щелевых каналах. Цель ивобрете- ния - расширение функциональных возможностей и сокращение времени подготовки эксперимента. Установка содержит герметичный корпус с конденсатором. В отверстиях корпуса установлем- ны два прямоуголышх корпуса с зазором .оди относительно другого и с возможностью возвратно-поступательного перемещения, к торцам которых жестко прикреплены рабочие пластины. С противоположных сторон пластин в прямоугольных корпусах размещены нагреватели и теплоизоляция. 3 ил. (Л