Гидродинамическая ударная труба

Гидродинамическая ударная труба

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >883686 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 20.12.79 (2!) 2859319/18-25 с присоединением заявки М (51)M. Кл.

G 01 M 9/00

3Ьеудеретеееый кеиетет

СССР ве аелек кзебретений н еткрыткк (23) Приоритет ъ

Опубликовано 23.11.81 ° Бюллетень М 43 (53) УДК 532.137 (088.8) Дата опубликования описания 23 (72) Авторы изобретения

P.È.Нигматулин, А.Г.Гумеров, А.Ш.Азаматов и В.Ш.Шагалов

Башкирский государственный университет им.40-летия Октября и Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспортировке нефти и нефтепродуктов (7! ) Заявители (54) ГИДРОДИНАИИЧЕСКАЯ УДАРНАЯ ТРУБА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изучении распространения быстропротекающих волновых процессов (ударных волн, волн разрежения и т.д.) в жидкой или двухфазной среде.

Известны гидродинамические ударные трубы, состоящие из двух камер. Эти трубы предназначены для исследования процесса распространения ударной волны в системе жидкость-пузырьки газа С13..

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению

1$ является гидродинамическая ударная труба,- содержащая разделенные диафрагмой камеры высокого и низкого давления, при этом камера низкого давления заполнена исследуемой смесью жидкость-пузырьки пара и снабжена расположенным с торца камеры низкого давления блоком подачи пара и нагревателем 2).

Однако в этой ударной трубе ударная волна создается эа счет разрыва диафрагмы, отделяющей указанные камеры. Рабочий участок - камера низкого давления — представляет собой .толстостенную трубу, поверх которой намотан охранный нагреватель для поддержания рабочей среды - жидкость-пу- . зырьки пара на линии насыщения ° Пузырьки пара образуются при подаче последнего, получаемого в парогенераторе, через фильтр, расположенный в нижней части камеры низкого давления. Описанная камера низкого давления, в которой осуществляется барботаж пара через нагретую жидкость, не позволяет создавать равномерное распределение истинного обьемного паросодержания по высоте барботера. Происходит следующее явление, за счет вынужденной конвекции жидкости, возникающей за счет обогрева, в барботере образуются две конвективные ячейки, расположенные одна над другой с противополож883686

Формула изобретения ным направлением движения жидкостей в ячейках. Нижняя ячейка образуется за счет обогрева жидкости нагретым фильтром, flap, подаваемый от парогенератора, имеет большую температуру, чем температура насыщения в рабочей смеси, так как он должен иметь большее давление для преодоления перепада давления в столбе жидкости и со.противления, оказываемого движению te пара в фильтре. Жидкость в нижней ячейке движется вверх по центру камеры низкого давления, на определенной высоте поворачивается и движется вниз вдоль стенок камеры. Жидкость, нагретая у стенок барботера, движется вверх, у поверхности испарения поток поворачивается и течет по центру камеры низкого давления вниз. При этом жидкость охлаждается за счет интенсив- 26 ного испарения со свободной границы.

Таким образом, в жидкости образуются два потока, направленные навстречу друг другу. На определенной высоте потоки. встречаются и поворачивают 35 обратно. Нижняя конвективная ячейка имеет более высокую температуру. При подаче пара по объему жидкости порядка !

Ф и менее описанная картина вынужденной конвекции жидкости не нарушается: щ нижней конвективной ячейке образутся равномерное распределение истинного объемного паросодержания, но пузырьки, попадая в верхнюю конвективную ячейку, охлаждаются и конденсируются. При этом граница контакта ячеек постепенно разогревается, и жидкость в этой области вскипает, образуя большое количество всплывающих пузырей. Количество пузырей со временем постепенно уменьшается и пузыри совсем исчезают в верхней конвективной ячейке. Далее цикл повторяется.

Цель изобретения - повышение эффектйвности исследований за счет создания равномерного распределения истинного объемного паросодержания в камере низкого давления.

Поставленная цель достигается .тем, что, в известной гидродинами- 3О ческой трубе, содержащей разделенные диафрагмой камеры высокого и низкого давления, при этом камера низкого,. давления заполнена исследуемой смесью жидкость-пузырьки пара и снабжена %3 блоком подачи пара и нагревателем, расположенным с торца камеры низкого давления.

Нагреватель выполнен в виде трубки и установлен внутри камеры низкого давления по ее оси, при этом часть внешней поверхности гидродинамической ударной трубы покрыта теплоизоляцией, На чертеже изображена гидродинамическая ударная труба, общий вид.

Ударная труба состоит из камер высокого 1 и низкого 2 давлений, Между ними размещена диафрагма 3, которая при создании ударной волны разрывается. В нижней части камеры низкого давления 2 расположены блок 4 для подачи пара, который создает пузырьки в жидкости 5, и нагреватель 6, который выполнен в виде трубки, установленной по оси камеры низкого давления 2. Внешняя поверхность трубы снабжена теплоизоляционным покрытием 7.

Гидродинамическая ударная труба работает следующим образом.

Первоначально в камеру 2 низкого давления заливается жидкость и включается нагреватель 6, затем через блок

4 в жидкость подается пар. Далее между камерами высокого и низкого 2 давлений устанавливают диафрагму 3 и в камере давление повышается. При разрыве диафрагмы 3 по смеси жидкостьпар распространяется ударная волна, процесс распространения которой исследуется.

Конструкция предлагаемои ударнои трубы позволяет расширить функциональные возможности (обеспечение равномерного истинного объемного паросодержания по всей высоте барботажного слоя". и одинаковых условий изучения волновых процессов в сравнении со случаем барботажа газа через жидкость); сократить время проведения и улучшить качество эксперимента, за счет чего повысить эффективность исследований.

Гидродинамическая ударная труба, содержащая разделенные диафрагмой камеры высокого и низкого давления, при этом камера низкого давления заполнена исследуемой смесью жидкостьпузырьки пара и снабжена блоком подачи пара и нагревателем, расположенным с торца камеры низкого давпения, отличающаяся тем, что, 883686

Составитель M.Äåäëoâñêèé

Редактор П.Ортутай Техред С.Мигунова, Корректор А.Дзятко

Заказ 10210/63 Тираж 9!О Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæroðoä, ул.Проектная,4 с целью повышения эффективности исследований за счет создания равномерного распределения истинного объемного паросодержания в камере низкого давления, нагреватель выполнен в виде трубки и установлен внутри камеры низкого давления по ее оси, при этом часть внешней поверхности гидродинамической ударной трубы покрыта теплоизоляцией. б

Источники информации, 1 принятые во внимание при экспертизе

1. Campbell L.I., Pitcher А.L.

Shoct< waves in à liquid containing

З qas bubbles. Proc Poy. Soc., Lek. А чо1. 243, 11 1235, 1958.

2. Сборник "Теплофизические исследования", под редакцией Кутателадзе С.С., Новосибирск, 1977, с.48

ФЭ (прототип).