Способ определения среднего размера и интенсивности капель жидкости в двухфазном потоке Советский патент 1988 года по МПК G01N15/02 

1

Изобретение относится к измерительной техникеJ предназначено для контроля параметров газожидкостных потокбв и.может быть использовано в машиностроении, энергетике и других отраслях промьшшенности.

Цель изобретения - повышение надежности измерения за счет обеспече :ния дистанционного режима измерения и устранения нарушения газодинамики потока.

На фиг.1 представлены нормирован ;ные зависимости интенсивностей радинуклидов от расстояния от поверхности образца; на фиг,2 - градуировоч- ; ная и измеряемь1е зависимости отношения интенсивностей от расстояния.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что о среднем эффективном приводящем к разрушению диаметре капель и об их интенсивности судят по результату воздействия на поверхность изделия или образца капельного потока,

Так как шероховатость оказывается тем больше5 чем больше диаметр воздействующих на нее капель то, следовательно, капли большего диаметра вызывают отклонения от теоретической

кривой f(x)Ni/Nj при больших значениях (N,/N)j , чем капли меньшего диаметра В случае воздействия на поверхность потоков с одинаковым средним размером капель, но разной интенсивности, поток большей интен- сивности вызьшает отклонение от теоретической кривой f(x) при той же величине () , но через меньшее время с начала эксперимента, чем поток меньшей интенсивности,

Пример, Исследовали эрозию образцов из стали 15Х12ВНМФ размером мм с двухслойной радиоактивной меткой на них,

Радиоактивную метку формировали на циклотроне У-150 с использованием -частиц с энергией 45,6 МэВ с образованием Со о и протонов с энергией МэВ с образованием Со, Активаци

0

5

0

Погрешность измерений составила 5%.

Определяли интенсивность радиоизлучения по каждому радионуклид,у N(x) и Nj(x). Подсчитывали для каждого замера отношение NT(X)/N(X). ОпредеN (х) ляли значение (Оцр ) при котором

величина f(х) отличается от теоретического значения f(x) на величину не менее 10 процентов.

До выполнения измерений среднего диаметра капельного потока для меток с указанными в примере параметрами были получены градуировочные зависимости диапазоне dep

200-1000 мкм с шагом 200 мкм. При воздействии капельным потоком с известным средним диаметром капель получены значения

.N,(x). N(y

для двух

5

5 0

5

случаев, равные 0,67 и 0,87, что соответствовало по градуировочной зависимости значениям диаметров капель 550 и 920 мкм.

Для диаметра капель 550 мкм получена градуировочная зависимость для потоков разной интенсивности 7,3, 15., и 22,5 кг/ч.

Затем проводили измерение интенсивности потока со средним диаметром капель 550 мкм.

Значение времени составило 320 мин, что соответствовало по градуировочной зависимости интенсивности потока 18 кг/ч.

Формула изобретения

Способ определения среднего размера и интенсивности капель жидкости в двухфазном потоке, заключающийся в том, что на поверхность образца воздействуют газожидкостным потоком и по ее эрозионному разрушению судят о среднем размере и интенсивности капель жидкости в потоке, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности измерения за счет

Изобретение может найти приме- ние, например, в турбостроении при проведении исследований параметров двухфазного потока (водяного пара с капельками влаги). Кроме того, способ применим и в других отраслях промьш- ленности, в которых имеет место движущийся двухфазный поток, вызывающий повреждения язвенного характера, в частности, химической промышленности. Целью изобретения является повышение надежности измерения за счет обеспечения дистанционного режима измерения и устранения нарушения газодинамики потока. Из.обретение позволяет измерять средний диаметр капель жвдкости в двухфазном потоке и их интенсивность дистанционно в труднодоступных и недоступных объемах при высоких давлениях и температурах. Способ основан на определении величины эрозионного разрушения этим потоком поверхности образца. Новым в способе является то, что разрушаемую поверхность об разца предварительно активируют с образованием радиоактивной метки, состоящей из двух радионуклидов с разным распределением по глубине х и известной зависимостью N,(x) и N(x), где N и N - интенсивность излучения каждого из радионуклидов. При этом площадь радиоактивной метки выбирают больше максимального размера капель, но она ограничена необходимой точностью измерений. Меньшая глубина распределения радионуклида сравнима по величине с максимальным ожидаемым размером капель. В процессе воздействия потоком дистанционно измеряют N, и NI и критическое время до момента появления расхождения отношения . с известной зависимостью и определяют средний размер и интенсивность капельного потока по предварительно полученным градуировочным зависимостям, связывакмцим величины (Nj /N с размером капель и их интенсивность для разного размера капель с длительностью интервала времени t, . 2 ил. (Л 4 N3 О 4;. О)

проводили в различных режимах, при этом обеспечения дистанционного режима из- распределение активности по Со соз- мерения и устранения нарушения газо- давали до глубины 1000 мкмр по Со глу- динамики потока, поверхность образца бина активации 200 мкм. Градуировочные активируют с образованием радиоактив- кривые цолучали методом стопки фольг, ной метки, состоящей из двух радио- Погрешность определения каждой точки составляет 3%«

Радиометрию локальной метки проводили детектором типа БДЭГ2-23 и 4-ка- / нальнрго амплитудного анализатора.

нуклидов N., и N, внедренных в образец на разную глубину х от его поверхности по известным законам распределения интенсивностей излучения N(x) и ), в процессе воздействия потообеспечения дистанционного режима из- мерения и устранения нарушения газо- динамики потока, поверхность образца активируют с образованием радиоактив- ной метки, состоящей из двух радио-

нуклидов N., и N, внедренных в образец на разную глубину х от его поверхности по известным законам распределения интенсивностей излучения N(x) и ), в процессе воздействия пото314204

ком на поверхность образца дистанционно измеряют зависимость f(x)N.(x)/ N.J(X), а о параметрах капель жидкости судят по отклонению измеряемой зависимости f(х) от градуировочной на за- данную величину, причем средний диаметр капель определяют по значению fцр(х), при котором произошло отклонение, а интенсивность оценивают по

А

1

10

200

Редактор А.Огар

Составитель Д.Громов Техред М.Ходанич

0

значению время от начала воздействия двухфазного потока до момента отклонения измеряемой зависимости от градуировочной, при этом меньшую глубину внедрения радионуклида и площадь радиоактивной метки выбирают большими максимального среднего размера частиц анализируемого газожидкостного потока.

ffff 7,f

1000

)(

00 600ф 800 . /00ff

Корректор М.Шароши