Способ исследования продольной турбулентной диффузии в потоке жидкости в трубопроводе Советский патент 1960 года по МПК G01P5/20 

Известные способы исследования продольной диффузии в потоке жидкости основаны на подкрашивании жидкости и киносъемке движения окрашенного участка. Эти способы требуют пpи eпeния высокоскоростной съемки и могут быть использованы лишь при малых скоростях потока. Другие известные методы исследования диффузии требуют введения в поток датчиков, искалсающих структуру потока.

Предлагаемый способ позволяет определять количественное значоние эффекта продольно турбулентной диффузии без нарушения ecTtственной структуры потока. Это достигается тем, что для фиксаци процесса диффузии используют явление ядерного магнитного резонанса.

Жидкость, содержащая достаточное количество ядер с большим гиромагнитным отношением и имеющая большое время релаксации, например вода, спирт, керосин, бензин и пр., пропускается через объем 1 (см. чертеж), помещенный в сильном магнитном поле, а затем по трубке 2. На конец трубки 2 надевается катушка 5, которая присоединена ; схеме детектора ядерного резонанса 4. Жидкость, поляризованная в объеме 1, пройдя трубку 2, возбуждает в катушке 3 сигнал ядерного резонанса.

В начале трубки 2 на нее надета катушка 5, аналопчная катушке 3, но присоединенная к генератору радиочастоты 6. Если иа катушку 5 подать напряжение от генератора с частотой, равной частоте прецессии резонирующих ядер в магнитном поле, среднем по объему катушки 5,

№ 128669.- 2 4 I

(||5ьу 41|ВЙ |Э| ающ|1я мимо катущки 5, будет размагничиваться, т.е. с момента появления ;в катушке 5 осциллирующего магнитного ноля из трубки буДёт ibixdlifTb неноляризованная жидкость.

Граница { вдеяяюгцйя поляризованную н деполяризованную жидкость, 3 начальный момен;г времени проходит цо торцу катушки 5, блилснем к кгй5 1 & г1 и дальнейшем течении жидкости, в резульгате продольной турбулентиой й,иффузии, фронт деполяризации раснлывается вдоль потока в обе стороны от этого начального сечения, движушегося со средней скоростью. Амплитуда сигнала ядерного резонанса в катушке 3 нропорциональна величине вектора поляризации ядер, усредненной по объему катушки. Когда по катушке протекает жидкость неполяризованная, амплитуда сигнала пренебрежимо мала. При прохождении через катушку фронта деполяризации, амнлитуда сигнала постепенна умепьшается. Зная структуру фронта деполяризации, можно определить характеристики турбулентного потока.

Предмет изобретения

Способ исследования продольной турбулентной диффузии в потоке жидкости в трубопроводе, отлич аюш,и йся тем, что, с целью определения количественного значения эффекта продольной турбулентной диффузии без нарушения структуры потока, для фиксации процесса диффузии используют явление ядерного магнитного резонанса.