Способ исследования тепломассообмена при образовании градин в газовых потоках и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01N25/10 

Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано при изучении процесса гранулообразования в потоках газа, сопровождающегося фaзoвым r переходами вещества.

Целью изобретения является повышение информативности исследований

процессов тепломассообмена при образовании градин.

Способ состоит в форшфовании i внутри основного газового потока полнительного газового потока с независимым регулированием его тепло- влажностных и газодинамических параметров н перемещении в этот поток из основного градины или капли для исследования тепломассообмена в условиях дополнительного потока. На фиг. 1 показана схема рабочей части устройства и узел I; на фиг.2- общая схема устройства.

Устройство состоит из двустенного корпуса I для основного вертикально- го потока. В корпусе размещены хоней комб 2, диффузор 3 и подвижная профилированная сетка 4 с механизмом 5 для ее перемещения. Диффузор 3 выполнен переходящим из прямолинейного в криволинейный участок 6 со щелевыми отверстиями 7 между своей полостью 8 и междустенным зазором 9. В полост 8 размещена вставка 10, состоящая из эластичной камеры 11, профилиро- ванного хонейкомба 12 и внутреннего диффузора 13. Камера 11 полостью 14 соединена каналами 16 подвода дополнительного газового потока с источником 15, например вентилятором, снабженным собственными системами 17 регулирования тегшовлажностных и газодинамических параметров. Эластичная камера 11 выполнена двустенной, а ее зазор 18 соединен с источником 19 давления, например баллоном со. сжатым газом, через регуляторы 20, установленные на трубках 21 подвода.

Камера 11 выполнена таким образом что ее хвостовая часть охватывает профилированный хонейкомб 12 и диффузор 13. Внутренние поверхности ячеек 22 хонейкомба выполнены токопроводя- щими, например, металлизированными и гидрофобными, в частности с фто- ропластовыми покрытиями 23. Корпус 1 основного потока выполнен с проз- рачными участками 24, обеспечивающими возможность визуального наблюдения и кинофотосъемки в рабочем уча стке диффузора 3. Зазор 9 предназначен для выравнивания температуры основного потока. Источником основного потока является вентилятор 25. В систему 26 регулирования пара- метров потока входят увлажнитель, нагреватель, охладитель, каппеот- бойники и другие подобные элементы. При проведении исследований устрор - ство может быть оснащено средствами регистрации газодинамических параметров (термометрическими преобразователями, гигрометрами), а также средствами измерения размеров градин

(координатной сеткой, фотокиносъемочной аппаратурой).

Способ исследования тепломассообмена при помощи данного устройства осуществляется следующим образом.

Путем регулирования тепловлажност ных и газодинамических параметров поток воздуха основного источника поддерживают в стационарном режиме. В основной поток на рабочем участке диффузора 3 вносят капли жидкости и при помощи регулирования местоположения сетки 4 добиваются стационарного витания капель в рабочей зоне диффузора. Затем производят смену режимных параметров, фиксируя изменения, происходящие с каплей. Кроме изменения формы и размеров капли, может в определенных условиях происходить и фазовый переход вещества каплиg сопровождающийся резкой; сменой тепловых и физических свойств вещества. В результате градина получает импульс движения и выбрасьша- ется с места витания. Однако основной поток, попадая в полость криволинейного участка 6, теряет скорость и градина с учетом ее новых аэродинамических свойств и вдува воздуха в щели 7 перемещается в дополнительный поток, имеющий свои тепловлажно- стные и газодинамические параметры. Изменения скоростного поля в дополнительном потоке осуществляют за счет изменения формы и сечения эластичной камеры 11 путем регулирования газонаполнения ее зазора 18.

Фиксируемые в процессе исследования визуально или кинофотосъемкой изменения градины в дополнительном потоке, связандае с тепломассообменом, позволяют оценить скорость тепломассообмена и другие характеристики.

Формула изобретения

1. Способ исследования тепломассообмена при образовании градин в газовых потоках, включающий помещение исследуемой капли в основной газовый поток и инициирование фазового перехода вещества, отличающийся тем, что , с .целью повышения информативности, внутри основного газового потока формируют дополнительный газовьш поток с незави- симьм регулированием тепловлажностных и газодинамических параметров и перемещают градины из основного потока в дополнительный.

2. Устройство для исследования тепломассообмена при образовании градин в газовых потоках, содержащее корпус из двойных стенок с зазором между ними с рабочим участком, состоящим из основного хонейкомба, диффузора и тормозящих сеток, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения информативности, диффузор выполнен переходящим в криволинейный, внутри диффузора размещена вставка, состоящая из эластичной

922516

камеры, способнс)й менять свою форму, профилированного дополнительного хонейкомба и внутреннего до11олн1 тель- g ного диффузора, причем полость эластичной камеры соединена с источниками дополнительного газового потока, снабженными собственными системами « регулирования тегшовлажностных и га10 эодинамических параметров, а в стенках криволинейной части диффузора выполнены щелевые отверстия, соединяющие его полость с зазором между двойными стенками канала, причем за15 зор между стенками на участке со щелевыми отверстиями выполнен сужающимся.

Изобретение относится к метеорологии ,в частности, к способам и устройствам для изучения процесса гранулообразования в потоках газа, сопровождающегося фазовыми превращениями вещества. Цель изобретения - повышение информативности исследований процессов тепломассообмена. Внутри основного газового потока формируют дополнительный, с независимым регулированием тепловлажностных и газодинамических параметров, в который перемещают градину или каплю из основного потока. Устройство содержит корпус с двойными стенками, хонейкомб и систему профилированных тормозящих сеток для стабилизации основного потока, размещенные в диффузоре. Диффузор выполнен переходящим из прямолинейного в криволинейный и содержит вставку, состоящую из эластичной камеры с двойными стенками и профилированного хонейкомба для формирования дополнительного потока. Полость эластичной камеры соединена с источниками дополнительного потока, а зазор между ее стенками соединен с источником сжатого газа для изменения формы камеры. В стенках криволинейной части диффузора выполнены щелевые отверстия, соединяющие его полость с зазором между стенками корпуса, причем зазор на участке со щелевыми отверстиями выполнен сужающимся. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Фае.1

16

ц)и2.г