Способ моделирования взаимодействия фаз потоков Советский патент 1988 года по МПК G09B23/12 

со

Изобретение относится к учебным моделям по гидрофизике. Целью изобретения является ускорение процесса моделирования взаимодействия потоков. Способ заключается в том, что рабочую емкость 1 заполняют моделирующим веществом фреоном-13, создают разность плотностей в околокритической среде от 0,4 до О г/см путем нагрева моделирующего вещества до 290- 309 К, тем самьм осуществляют стратификацию при различных состояниях среды. 2 ил., 2 табл.

Фиг. Z

Изобретение относится к учебным моделям по гидрофизике- и может быть использовано для моделирования процессов, протекающих в атмосфере или в океане, а также в тех средах, где имеется изменение плотности по высот

Цель изобретения - ускорение процесса моделирования взаимодействия фаз.

На фиг.1 представлен график распределения градиентов плотности согласно способу моделирования взаимодействия фаз потоков; на фиг.2 - устройство для осуществления предлагав- мого способа.

Способ заключается в том, что рабочую емкость 1 заполняют моделирующим веществом фреоном-13, осуществляют стратификацию, изменяя плотност сЛоев по вертикали в околокритической среде от О,А до О г/см . Рабочую емкость помещают в термостат 2, состоящий из нагревателя 3 и циркуляционного насоса 4 для перекачки воды, Фазы формируют путем нагрева моделирующего вещества нагревателем 3, температура в данной системе поддерживается с точностью до О,. Волны формируют поршнем 5, наблюдают и ре- гистрируют через окна 6 и 7. Контроль за температурой осуществляется термопарами 8 и 9. Заданный градиент плотностей определяют температурой, представленной в табл.1.

Как видно из табл.1, наибольшее изменение Др происходит в диапазоне 290-302 К. Опыты проведены на фрео- не-13. В табл.2 представлены данные др и .

Время, за которое происходит разогрев среды киловаттным нагревателем от 290 К до околокритической (302 К), равно 1 ч 10 мин.

Физическая сущность изобретения состоит в том, что моделирующее вещество, которое при нормальных условиях является жидкостью, в герметичном сосуде существует в двух видах: жидкость снизу и паровая фаза сверху. Разность плотностей в этом случае лр будет максимальной. При нагревании моделирующего вещества наступает околокритическое состояние характеризующееся уменьшением плотности жидкой фазы и увеличением плотности газовой фазы, т.е. уменьшением разности плотностей. При дальнейшем нагревании моделирующее вещество переходит в закритическое состояние и градиент плотности по высоте практически исчезает. Следовательно, в околокритическом состоянии, изменняя температуру, можно получать стратифицированную среду с заданной разностью плотностей.

Для поддержания моделирующего вещества фреона-13 в околокритическом (стратифицированном) состоянии компенсируют только тепловые потери в окружающую среду и подогревом или охлаждением при смене режимов.

Формула изобретения

Способ моделирования взаимодействия фаз потоков, заключающийся в том что формируют смежные фазы и моделирующего вещества, стратифицируют их и определяют время стратификации, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса моделирования взаимодействия фаз, в качестве моделирующего вещества используют фреон-13, фазы формируют путем нагрева его до температуры 290-303 К, а стратификацию осуществляют изменением плотности слоев по вертикали в околокритических пределах от 0,4 до О г/см .

Таблица 1

up, г/см 0,41 0,340,290,14

l О40255

/f/fffffffff/ff/

Живность

Редактор Л.Гратиллв

Составитель Т.Григорян

Техред М.Дидьк Корректор М.Демчик

Заказ 2274/50

Тираж 459

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Таблица 2

j5,2/r/y

фиг. ;

Подписное