Устройство для исследования фазовых превращений капель жидкости в газовом потоке Советский патент 1989 года по МПК G01N25/10 

ел оо IND

00 СП

Изобретение относится к физичесим исследованиям и может быть исользовано для изучения параметров апель жидкости в газовом потоке, в астности для изучения процессов фазоых превращений капель.

Цель изобретения - повышение инормативности исследований

На чертеже; представлена схема стройства.

Устройство содержит корпус 1 с ертикально расположенным каналом 2, онцентрично оси канала 2 на верхнижней ча9ти кан зором 17 для гаш потока подаваемо ном сечении конф тормозящая сетка ти канала 2 межд тановлен стабили газового потока пакета тонкостен няющих все прост .лость канала 2 м верхним торцом редством отверс

ем торце корпуса смонтирован цилинд- полостью зазора

ический насадок 3„ внутренняя поерхность которого имеет конусообразную форму и образует рабочий участок 4, являющийся диффузором канала 2« Концентрично насадку 3 на верхнем 20 торце корпуса смонтирован наружный насадок 5 с внутренним диаметром, большим диаметра насадки 3, в результате чего между насадками образуется кольцевой зазор. 6, Насадки 3 и 5 25 выполнены из прозрачного материала с высокой чистотой обработки их поверхностей. На диаметрально противоположных участках стенок обоих насадков выполнены узкие сквозные про- зо рези 7, в которых размещены плоские кронштейны В, расположенные радиаль- но относительно оси канала 2 и жестко закрепленные в наружной 9 и внут- ренней 10 подвижных втулках, которые размещены на наружных боковых поверхностях насадков 3 и 5, прикрывающих прорези 7. Втулка 9 через упорную втулку 11 и фторопластовую гайку 13 опирается на регулировочную гайку 13 Q навинчивающуюся на насадок 5.

В рабочем участке 4 перпендикулярно оси канала размещена профилированная тормозящая сетка 14, закрепленная на концах кронштейнов В. дд Между кромкой сетки 14 и .внутренней поверхностью насадка 3 существует зазор 15. Сетка 14 снабжена четырьмя радиальными прорезями, расположенными по окружности, ширина каходой из Q которых равна максимальному размеру ячейки сетки. Регулировочная гайка 13 обеспечивает возможность перемещения сетки 14 по высоте рабочего участка 4. При этом подвижные -втулки .9 и 10 обеспечивают перекрытие прорезей 7 о

Перед диффузором канала 2 размещена тормозящая сетка 16„ В своей

Профилирован 14 выполнена из стали толщиной верстий 0,5 мм. и 18 выполнены . диаметром 0,2 м ячейками размер подсоединен к с Устройство може ствами регистра вого потока и с за каплями жидк

Устройство р

разом«

Осуществляют газом для вырав При прохождении фузора 17, сетк 19 и сетки 16 д ся ламинарным, поступает в заз обретает темпер дит к исключени потока к стенке

При движении 4 канала 2 газо ти встречает пр зящую сетку 14 ком сетки 14 и характер распре ростей потока п ется. Б зонах к прорезей в сет ти увеличивают разом весь пот ров. С удалени разница в вели тей уменьшаетс стоянии, завис него значения метрических ра резей в сетке,

Задают пост редством регул

нижней ча9ти канал 2 снабжен конфу- зором 17 для гашения турбулентности потока подаваемого газа. В минимальном сечении конфузора 17 размещена тормозящая сетка 18. В средней части канала 2 между сетками 16 и 18,установлен стабилизатор распределения газового потока, выполненный в виде пакета тонкостенных трубок, заполняющих все пространство капала 2, По- .лость канала 2 между сеткой 17 и верхним торцом стабилизатора 9 посредством отверстий 20 сообщается с

полостью зазора

Профилированная тормозящая сетка 14 выполнена из листа нержавеющей стали толщиной 0,2 мм с диаметром отверстий 0,5 мм. Тормозящие сетки 16 и 18 выполнены .из плетеной проволоки диаметром 0,2 мм, с прямоугольными ячейками размером мм. Корпус 1 подсоединен к системе подачи газа. Устройство может быть оснащено средствами регистрации параметров, газового потока и средстваминаблюдения за каплями жидкости.

Устройство работает следующим образом«

Осуществляют продувку устройства газом для выравнивания температуры. При прохождении газовым потоком конфузора 17, сетки 18, стабилизатора 19 и сетки 16 движение его становится ламинарным, при этом часть газа поступает в зазор 6, и насадок 3 приобретает температуру газа, что приводит к исключению теплопередачи от потока к стенке насадка 3.

При движении по рабочему участку 4 канала 2 газовый поток на своем пути встречает профилированную тормозящую сетку 14. При прохождении потоком сетки 14 и кольцевого зазора 15 характер распределения локальных скоростей потока по его сечению изменяется. Б зонах кольцевого зазора 15 и прорезей в сетке 14 локальные скорости увеличиваются, разделяя таким образом весь поток на несколько секторов. С удалением потока от сетки 14 разница в величинах локальных скоростей уменьшается и на некотором расстоянии, зависящем от величины среднего значения скорости потока и ге9- метрических размеров зазора 5 и прорезей в сетке, исчезает.

Задают постоянный расход газа. Поредством регулировочной гайки 13 перейещают сетку 14 в положение, при котором эшора локальных скоростей потока образует параболоид вращения с выступами-перегородками в зонах расположения прорезей. Необходимые данные (расход газа, в зависимости от размера капли, местоположение сетки.) получают в процесса тарировочных испытаний устройства„

С помощью шприца в образовавшиеся сектора потока вводят капли, размещая каждую в соответствующем секторе. Затем сетку 14 перемещают в положение, при котором выступы-перегородки устраняются. При этом капли получают возможность взаимодействовать друг с другом.

-Устройство дает возможность иссле

в газовом потоке, содержащее прозрачный корпус с вертикальным каналом, рабочий участок которого, расположенный в верхней части канала, выполнен в форме диффузора, систему торможения и стабилизации потока и профилированную тормозящую сетку, размещенную в рабочем участке канала с кольцевым зазором, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения информативности исследований, оно снабжено механизмом перемещения профилированной сетки по высоте рабочего участка, а сетка имеет по крайней мере три расположенные по окружности радиальные прорези шириной, равной максимальному размеру ячейки сетки. 2. Устройство по П.1, о т л и

Изобретение относится к физическим исслёдовв тиям и может быть использовано для изучения параметров капель жидкости в газовом потоке, в частности для изучения процессов фазовых превращений капель Цель изобретения - повышение информативности исследований. Устройство содержит рабочий участок в виде диффузора, систему стабилизации и торможения газового потока и профилированную тормозящую сетку, размещенную в рабочем участке и снабженную механизмом для ее перемещения по высоте рабочего участка. Сетка снабжена по крайней мере тремя радиальными прорезями,расположенными по окружности, что позволяет разделить газовый поток на .несколько секторов, в каждый из которых помещают исследуемые капли. Перемещение сетки по высоте рабочего участка позволяет добиться взаимодействия капель друг с другом, что дает возможность исследовать их фазовые переходы непосредственно в газовом потоке. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i (Л

довать фазовые превращения капель как 2о чающееся тем, что на рабочий

участок диффузора коаксиально установлен полый цилиндрический насадок из прозрачного материала, внутренний диаметр которого больше наружного 25 диаметра диффузора, причем зазор между стенками диффузора и насадка в своей нижней части сообщен с каналом.

за счет изменения температуры газового потока, так и за счет внесения в поток капель различных размеров и в различном тепловом состоянии. Формула изобретения

1, Устройство для исследования фазовых превращений капель жидкости

I t f