Способ определения присоединенной массы элемента дискретной фазы дисперсного потока

Способ определения присоединенной массы элемента дискретной фазы дисперсного потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцналистических

Ресаублнк

ОПИСА

ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИ

7927 (61) Дополнительное к авт. св (22) Заявлено 26.06.78 (23) с присоединением заявки Й9 (23) Приоритет

Опубликовано 151230, Б

Дата опубликования опхс

1 М 10/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

К 532. 529. 5 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Н.Буйвол, С.М.Сребнюк и И.М.Черный (71) Заявитель

Институт гидромеханики AH Украинской ССР

Цель изобретения — повышение точности и упрощение определения присоединенной массы элемента с учетом взаимного влияния таких же элементов в дисперсном потоке в зависимости от их объемной концентрации.

Поставленная цель достигается тем, что набирают линейную цепочку моделей элементов одной из фаз потока, помещают ее в заполненный жидкостью прямоугольный канал с твердыми стенками, а колебания возбуждают вдоль оси канала и измеряют собственную частоту этих колебаний, при этом для моделирования изменения объемной концентрации элементов в дисперсном потоке, измерение собственных частот колебаний линейной цепочки моделей элементов производят при различных расстояниях между стенками канала и, соответственно, между моделями элементов в линейной цепочке.

На фиг. 1 изображена линейная цепочка элементов в продольном сечении; на фиг. 2 — в поперечном.

Линейная цепочка 1 моделей элементов 2 помещена в канале с твердыми стенками 3.

Благодаря наличию твердых стенок

3 исключается необходимость наличия

Изобретение относится к экспериментальной технике определения присоединенной массы элемента дискретной фазы дисперсного потока с учетом взаимного влияния таких же элементов, в частности, присоединенной массы пузырька при движении газожидкостной смеси.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ определения присоединенной массы элемента дискретной фазы дисперсного потока путем возбуждения колебаний элемента в воздухе и жидкости с последующим 1» измерением и сравнением собственных частот этих колебаний (1 ).

Недостатком известного способа является то, что при проведении соответствующих опытов требуется изме- Ю рение колебаний пространственной системы сферических тел (" облака" ), что приводит к усложнению техники эксперимента и установки. Кроме того, из-за наличия упомянутой модели в виде "облака" тел повышается инерционность измерительной системы, что ведет к снижению ее чувствительности и, в итоге, к существенной погрешности измерений. 30 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИСОЕДИНЕННОЙ МАССЫ

ЭЛЕМЕНТА ДИСКРЕТНОЙ ФАЗЫ ДИСПЕРСНОГО ПОТОКА

787927

Формула изобретения во время эксперимента других моделей элементов 4, влияние которых заменяется упомянутыми стенками 3. Это оказывается возможным благодаря действию известного эффекта зеркального отображения. При движении тела (сферы) в жидкости параллельно плоской бесконечной стенке, влияние последней на поток вокруг тела тождественно влиянию такого же тела, расположенного в зеркальном отображении относительно стенки ° При движении тела между двумя параллельными стенками влияние их эквивалентно влиянию бесконечного числа таких же тел, зеркально отображенных относительно обеих стенок и т.д. И сами элементы (частицы) 2 представляются в виде сферических тел, связанных стержнями. Это весьма близко соответствует форме частиц в двухфазном потоке (пузырьков). Расстоя- gg ние 5 и б (см.фиг. 1 и 2) в экспериментах дисперсных потоков задают различными, моделируя тем самым объемные концентрации. Определение присоединенной массы элемента дискретной фазы дисперсного потока производится в следующем порядке.

Набирают линейную цепочку моделей элементов 2 одной из фаз потока, затем возбуждают ее колебания в воздухе и измеряют собственную частоту ко- Io лебаний. Далее эту же цепочку помеl щают в прямоугольный заполненный жидкостью канал с твердыми стенками.

После этого вновь возбуждают колебания той же цепочки в жидкости вдоль И твердых стенок канала (по оси канала) и вновь измеряют собственную частоту колебаний цепочки. Искомую присоединенную массу элемента рассчитывают по формуле 40 ЖЧ где И,. — присоединенная масса це- почки элементов; п — число элементов в цепочке, m - масса К-го элемента цепоч- $O киИ вЂ” приведенная масса пружины и стержня, на который набирается цепочка элементов индекс, относящий измерения к определенному фиксированному положению элементов в цепочке и размерам канала, что соответствует определенной объемной концентрации дискретной фазы, 60 ср — частота колебаний.

Значение объемной концентрации при опытах регулируют изменением расстояния 5 (см.фиг.1) между центрами элементов в цепочке и расстоя- 6$ ния б (см.фиг.2) между стенками кана ла и осью цепочки.

Использование предлагаемого способа позволяет:

1) определить присоединенную массу элемента дискретной фазы дисперсного потока (в том числе, газожидкостного) s зависимости от величины коэффициента объемной концентрации, 2) повысить точность определения присоединенной массы элемента пространственной системы тел при малых размерах установки в целом, 3) упростить процесс проведения опытов и конструкцию установки путем замены пространственной трехмерной системы тел (модели дискретной фазы дисперсиого потока) линейной (одномерной ) моделью.

Изобретение может позволить определять характеристики инерционного взаимодействия фаз в дисперсных потоках с учетом взаимовлияния частиц (пузырьков, твердых включений), что необходимо, в частности, при разработке новых типов движителей, рабочим телом которых является смесь воды и пузырьков газа.

Способ определения присоединенной массы элемента дискретной фазы дисперсного потока путам возбуждения колебаний элемента в воздухе и жидкости с последующим измерением и сравнением собственных частот этих колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения определения присоединенной массы элемента с учетом взаимного влияния таких же элементов в дисперсном потоке в зависимости от их объемной концентрации,набирают линейную цепочку моделей элементов одной из фаэ потока, помещают ее в заполненный жидкостью прямоугольный канал с твердыми стенками, а колебания возбуждают вдоль оси канала и измеряют собственную частоту этих колебаний, при этом для моделирования изменения объемной концентрации элементов в дисперсном потоке, измерение собственных частот колебаний линейной цепочки моделей элементов производят при различных расстояниях между стенкаьы канала и, соответственно, между моделями элементов в линейной цепочке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Риман И.С. и Крепс P.Ï. Присоединенные массы тел различной формы. Труды ЦАГИ Р 635, 1947, с. 38.

787927

Фиа 2

Составитель В.Рухадзе

Редактор A.Íàóðcêîâ Техред М.Коштура. Корректор Г.Назарова

Заказ 10918 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государствечного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4