Способ увлажнения жидкостью воздуха в климатической камере Советский патент 1991 года по МПК G01N17/00 

Заявляемое изобретение относится к способам испытаний на воздействие климатических факторов для создания требуемой влажности воздуха в климатической камере.

Цель изобретения - интенсификация увлажнения.

Способ заключается в следующем.

Воздух пропускают через слой жидкости посредством барботирования через слой жидкости. В этом слое жидкости формируют пульсирующий вращающийся поток со скоростью, обеспечивающей в его центре зону разрежения. Воздух подают в центр потока, а частоту пульсации потока задают кратной частоте собственных колебаний парогазовых пузырьков.

При определенных значениях скорости вращения потока, минимальное значение которой можно оценить из сопоставления центробежной инерционной силы и прочности жидкости на разрыв, в центре потока образуется каверна - область разрежения, давление в которой может достигать давления насыщенных паров,жидкости. При пуль- сации каверны, обусловленной автоколебательным режимом истечения жидкости, в момент расширения каверны происходит интенсивное испарение жидкости, а при ее резком сокращении выброс парогазовых пузырьков в объем жидкости. Осуществляя сообщение каверны с обье- мом климатической камеры производят эжекционное засасывание воздуха из камеры в каверну, где он насыщается парами жидкости, а затем в виде мелкодисперсных пузырьков барботирует через слой жидкости и снова поступает в климатическую камеру. Большая поверхность раздела фаз и длительное нахождение пузырьков в жидкости обеспечивает дополнительное насыщение воздуха парами жидкости

О

VJ о ел

Экспериментально установлено, что наиболее эффективно задавать частоту пульсаций кратной частоте собственных колебаний формирующих парогазовых пузырьков. Это , во-первых, вызывает высокоамплитудные резонансные колебания парогазового пузырька и связанную с этим эффектом направленную (выпрямленную) диффузию растворенного газа в пузырек, происходит увеличение объема пузырька и уменьшение степени насыщения его парами, что увеличивает испарение жидкости в парогазовый пузырек, а во-вторых, обеспечивает увеличение объема пузырька в конечной стадии в оезультате указанного эффекта, а также действия сил Бьеркнеса, ускоряется всплытие пузырьков и они не увлекаются снова в насосную систему.

Частота колебаний в вихревых гидродинамических излучателях определяется геометрией камеры вращения, скоростью подачи жидкости на входе и легко рассчитывается. Частота собственных колебаний парогазовых пузырьков рассчитывается по формуле Миннерта:

fo

1

2яЯ,

ff

Р

где Rp - средний радиус пузырька, определяемый экспериментально;

у - показатель политропы (для воды у 6,1);

р - плотность;

Р - давление в жидкости;

о- поверхностное натяжение.

Пример. Жидкость (воду) прокачивают через вихревой гидродинамический излучатель с камерой вращения диаметром 12 мм со скоростью 15 м/с. Основная частота

пульсации определяется как f U/ л d 0,4

кГц. Поскольку пульсации имеют ударный

характер, то разложение импульса в ряд

. Фурье дает кратные гармоники 0,8; 1,2; 1,6;

...; 6.4;... кГц.

В центр камеры вращения эжекционно подают воздух из климатической камеры, который насыщается парами воды и при захлопывании каверны разбивается на мелкие пузырьки, выносимые в поток жидкости.

Средний размер получаемых из излучателя пузырьков равен 10 м, что дает после подстановки справочных данных для воды в формулу Миннерта резонансную частоту около 6,4 кГц, которая является кратной основной частоте излучателя (или совпадает с одной из гармоник спектра излучения).

Изменяя скорость потока жидкости (или размер камеры вращения), можно менять частоту пульсации потока.

Формула изобретения

Способ увлажнения жидкостью воздуха в климатической камере, по которому воздух пропускают через слой жидкости посредством барботирования, отличающии с я тем. что, с целью интенсификации увлажнения, в слое жидкости формируют пульсирующий вращающийся поток со скоростью, обеспечивающей в его центре зону разрежения, подают воздух в центр потока,

а частоту пульсации потока задают кратной частоте собственных колебаний парогазовых пузырьков.

Изобретение относится к испытаниям на воздействие климатических факторов. Цель изобретения - интенсификация увлажнения. Способ увлажнения жидкостью воздуха в климатической камере заключается в том, что воздух пропускают через слой жидкости посредством барботирования, при этом в слое жидкости формируют пульсирующий вращающийся поток со скоростью, обеспечивающей в его центре зону разрежения, подают воздух в центр потока, а частоту пульсации потока задают кратной частоте собственных колебаний парогазовых пузырьков.