Камера для исследования динамики фазового перехода в каплях жидкости

Камера для исследования динамики фазового перехода в каплях жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 358660

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18 1.1971 (№ 1615253/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ОЗ.Х1.1972. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.Х11.1972

М. Кл. G Oln 25/08

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Миииотров

СССР

УДК 536.423.18(088.8) Авторы изобретения

А. А. Афанасьев, А. Л. Душкин и В. А. Целиков

Заявитель

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе

КАМЕРА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ ФАЗОВОГО

ПЕРЕХОДА В КАПЛЯХ ЖИДКОСТИ

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 закону, причем можно получать как качественную картину процесса, так и количественные его характеристики. Кипение проходит при интенсивном испарении с поверхности 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.

На фиг. 1 изображена предложенная камера в разрезе; на фиг. 2 — блок-схема системы управления и регистрации процесса.

Камера состоит из наружного стального ци. линдрического корпуса 1, электрически обогреваемой капельницы 2, сигнальной системы

8, цилиндрического дефлектора 4, диафрагмы

5 5, концентрично ввинчивающегося конуса б, двух клапанов 7, взрывного устройства В, двух цилиндрических уловителей 9, четырех окон для наблюдения 10.

Система регистрации содержит осветитель

10 11 с конденсатором, фотодатчик 12, усилитель низкой частоты 13, электромеханические часы

14, блок исполнительных реле 15, пиропатрон 1б.

Работает камера следующим образом.

15 Нагретая в капельнице жидкость при открытии клапана через капилляр падает в виде капли в камеру с сигнальной системой. Сигнальная система подает сигнал на усилитель, который посылает усиленный сигнал на элект20 ропневмоклапан (для его закрытия) капельницы и на электромагнитную муфту электромеханических часов. Часы через заданный промежуток времени, равный времени пролета капли от капилляра до окна наблюде25 ния, замыкают контакты исполнительных реле, подающих напряжение на взрывное устройство.

Порох в камере взрывного устройства взрывается, срезается штифт, соединяющий две ча30 сти устройства; открываются два отверстия, 358660 площадь которых в четыре раза больше, чем максимальная площадь зазора между диафрагмой и конусом. Начинается истечение газа из камеры, давление понижается по экспоненциальному закону: — й= о где р — текущее давление, р, — 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 уловите25 лями,,358660

Редактор T. Орловская

Заказ 4177/8 Изд. № 1740 Тираж 406 Подписное

Е1НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Г. Борисевич

Техред А. Камы1нникова

Корректоры: Н. Стельмах и Г. Запорожец