КАМЕРА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА В КАПЛЯХ ЖИДКОСТИ Советский патент 1972 года по МПК G01N25/08 

Изобретение относится к устройствам для исследования развитого кипения внутри капель жидкости при движении их в потоке горячего газа.

Известные устройства аналогичного назначения не позволяют проводить измерения с достаточной точностью и надежностью, а также не обеспечивают воспроизводимости результатов.

Предложенная камера позволяет исследовать кинетику и динамику фазового перехода перегретых капель различных жидкостей (воды, спиртов, углеводородов и др.) при сбросе давления в камере по заданному закопу, причем можно получать как качественную картину процесса, так и количественные его характеристики. Кипение проходит при интенсивном испарении с новерхности капли. Капля кипит по всему объему за счет накопленного тепла в самой капле при значительном перегреве.

Предложенная камера отличается тем, что клапаны сброса давления снабжены общим взрывным устройством для их открытия, связанным посредством блока синхронизации с системой регистрации и отсечным устройством капельницы.

Камера состоит из наружного стального цилиндрического корпуса /, электрически обогреваемой капельницы 2, сигнальной системы 3, цилиндрического дефлектора 4, диафрагмы

5, концентрично ввинчивающегося конуса 6.

двух клапанов 7, взрывного устройства 8, двух

цилиндрических уловителей 9, четырех окон

для наблюдения 10.

Система регистрации содержит осветитель

11с конденсатором, фотодатчик 12, усилитель низкой частоты 13, электромеханические часы 14, блок исполнительных реле 15, пиропатрон 16. Работает камера следующим образом.

Нагретая в капельнице жидкость при открытии клапана через капилляр падает в виде калли в камеру с сигнальной системой. Сигнальная система подает сигнал на усилитель, который посылает усиленный сигпал на электропневмоклапан (для его закрытия) капельницы и на электромагнитную муфту электромеханических часов. Часы через заданный промежуток времени, равный времени пролета капли от капилляра до окна наблюдения, замыкают контакты исполнительных реле, подающих напряжение на взрывное устройство.

площадь которых в четыре раза больше, чем максимальная площадь зазора между диафрагмой и конусом. Начинается истечение газа из камеры, давление понижается по экспоненциальному закону:

р р,е-

где р -текущее давление, ро - начальное давление, k - постоянный показатель экспоненты, определяемый площадью щели; т - текущее время.

Капля оказывается перегретой относительно новых условий в камере, и она закипает по всему объему за счет запасенного ею тепла. Интенсивность кипения и испарения, таким образом, определяется запасенным каплей теплом и скоростью сброса давления. Кипение либо наблюдается через стеклянные окна на просвет, либо снимается скоростной кинокамерой, которая может быть включена сигнальным устройством синхронно с процессом. Клапаны, отброшенные взрывом, улавливаются уловителями, не деформируясь, и, благодаря этому могут быть использованы многократно.

Предмет изобретения

1.Камера для исследования динамики фазового перехода в каплях жидкости, содержащая корпус со смотровыми окнами, систему для регистрации прохождения капель жидкости, клапаны сброса давления и капельницу, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения, клапаны сброса давления

снабжены общим взрывным устройством для их открытия, связанным посредством блока синхронизации с системой регистрации и отсечным устройством капельницы.

2.Камера по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона режимов процесса, она снабжена дросселирующим устройством, выполненным, например, в виде кольцевой диафрагмы.

3.Камера по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена устройством для подогрева жидкости, подаваемой через капельницу в камеру.

4.Камера по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена устройством для улавливания клапанов, например пневматическими уловителями.