Способ и устройство для определения составляющих скорости и турбулентности водного потока

Способ и устройство для определения составляющих скорости и турбулентности водного потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 420, 42 с, . „ „,„. Д 47847

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕДЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕОПИСАНИЕ способа и устройства для определения составляющих скорости и турбулентности:. водного потока.

К авторскому свидетельству О. К. Блумберга, заявленному 21 ноября

1934 года (спр. о перв. ¹ 157675).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 июля 1936 года. (164) В предлагаемом способе определения составляющих скорости и турбулентности водного потока производят турбулентный обмен водных масс -водоема с раствором определенной концентрации какого-либо реагента, помещаемым в открываемом на определенный срок сосуде, после закрывания которого промеряют вновь полученную в сосуде концентрацию жидкости оптическим, электрохимическим, термическим или иным методом. Для определения искомых данных этим способом предлагается применение прибора специального устройства.

На чертеже фиг. 1 изображает вид сбоку предлагаемого устройства; фиг. 2— вид его сверху; фиг. 3 — продольный разрез прибора видоизмененной формы и фиг. 4 — разрез по линии — 1 на фиг. 3.

Устройство состоит из цилиндра А с пришлифованными крышками В (фиг. 1 и 2), при открывании скользящими по подставке Б без нарушения естественных свойств водной среды. Для открывания крышек служит шнур Д, перекинутый через блок E и привязанный к середине стойки Г, соединяющей обе крышки. При отпускании шнура крышки захлопываются при помощи пружин 3.

Цилиндр 4 наполняют раствором реагента (например краски, соли, нагретой воды) и по погружении его в воду открывают крышки В на определенный срок, в продолжение коего течение промывает часть раствора. Вынув прибор из воды, раствор выливают из цилиндра и его концентрацию сравнивают с первоначальной. Отношение концентрации пробы к концентрации стандарта связано с величиной данной составляющей скорости течения определенной зависимостью.

При помощи винта прибор можно устанавливать в трех положениях: по течению, перпвндикулярно к нему и вертикально. Отношение боковой или вертикальной составляющей к горизонтальной дает характеристику турбулентности потока.

Прибор видоизмененной формы имеет ббльшую длину (фиг. 3), что дает возможность определять ббльшие скорости.

В нем для открывания крышек служат электромагниты К и Л (фиг. 4), освобождающие диск М, надетый на ось Н, приводимую во вращение пружиной О.

Прибор, укрепленный на штанге или тросе, опускают в горизонтальном или вертикальном положении в водный поток. Открывание крышек на определенный, достаточно малый промежуток воемени, вызывает под влиянием соответствующей составляющей скорости промывание раствора и связанное с этим ослабление концентрации.

Концентрацию раствора определяют одним из многих известных способов, например концентрацию раствора краски — колориметром Дюбоска, раствора сахара — рефрактометрбм, раствора Соли— электропроводностью и т. д.

Для учета таких явлений, каковы застревание краски на гладких стенках сосуда, удлиняющее время полного вымывания, турбулентная диффузия, ускоряющая процесс вымывания, особенно в самом его начале, когда концентрация еще велика, изменение скоростей течения при стеснении сечения трубой и процессы обтекания, вызываемые формой конструкции, при использовании прибора .для получения абсолютных значений скорости, приходится предварительно тарировать его в тарировочном бассейне.

Для производства наблюдений без вынимания прибора из воды в цилиндр вставляют два фотоэлемента для случая краски, электроды †д соли и микротермометры — для ° нагретой воды, по .хронологическим кривым коих определяют скорость и турбулентность.

Ценность описанного предложения заключается в быстром и удобном способе определения вертикальной составляющей течение при крайне малых скоростях, до нескольких миллиметров в секунду, чего не давали другие применявшиеся до сих пор приборы.

Предмет изоб ретения.

1. Способ определения составляющих скорости и турбулентности водного потока, отличающийся тем, что производят турбулентный обмен водных масс водоема с раствором определенной концентрации какого-либо реагента (например, краски, соли, нагретой воды и т. п.), помещаемым в открываемом на определенный срок сосуде, после закрывания которого промеряют полученную вновь концентрацию жидкости в сосуде оптическим, электрохимическим, термическим и тому подобным способом.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, отличающееся тем, что опускаемый в водоем наполненный соответствующим ре агентом сосуд состоит из цилиндра А. с пришлифованными подпружиненными крышками В, при открывании при помощи шнура,Д скользящими по подставке Б без нарушения естественных свойств водной среды.