Способ определения толщины слоя жидкости

:.;, каяЬ 47 З 9 оО Союз Советских Социалнстицеских Реслублик(51) М. К,С 01 Ь" 25/02 Государственный комитет СССР по делам изооретвннй и открытий(72) Авторы изобретения В. И. Федоров ", Г. В. Коваленко Институт технической теплофизики АН Украинской ССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ СЛОЯ ЖИДКОСТИИзобретение относится к способам испытаний с применением тепловых средств, в частности и способам косвенного определения толщины слоев и пленок жидкости. Оно может быть использовано для определения толщины пленки воды, конденсируюгцейся на стенках, ограничивающих внутренние полости машин и аппаратов, используюших в качестве рабочего тела влажный или сухой насыщенный пар, например внутренние полости паровых турбин.Известно несколько способов измерения толщины пленок жидкости с использованием механических средств, при которых толшину пленки измеряют при помокни различного рота щупов 1.Использование таких способов для измерения пленок жидкости на внутренних поверхностях стенок замкнутых резервуаров требует нарушения целостности этих стенок или наличия измерительных окон. Измерение толщины пленок агрессивных, ядовитых и радиоактивных жидкостей может при этом представить дополцительные неудобства.Известны также способы определения уровня жидкости в резервуаре путем измеренин изменений величины теплового потока, проходящего через отдельные участки стенок резервуаров 2. Применение этих способов, являюшихся наиболее близкими к предлагаемому, не требует нарушения целостности стенок резервуаров. Об уровне жидкости в резервуаре судят по изменениям теплового потока, идущего от нагревательного устройства через баллон с кипягцей жидкостью и стенку резервуара к его содержимому, которым является жидкость, уровень 10 которой подлежит измерению, и находящаяся над ней парогазовая смесь.Такой способ может быть использовандля ориентировочного измерения значительных по толщине слоев жидкости, располагающихся в донной части резервуаров. Для определения толгцины тонких слоев и пленок жидкости, в особенности образующихся на боковых или потолочных поверхностях, этот способ непригоден.Целью изобретения является повышение 20 точности изм ерени я тол шин слоев жидкости. Цель достигается тем, что по предлагаемому способу инициируют испарение слоя жидкости, например, посредством снижения673900 Формула изобретения кн сь. - те ку сцее время; Составитель В. Веотоградский Регактор И.Шубина Техред О. Луговая Корректор В. Вутяга Заказ 4063,30 Тираж П 139 Подписное ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий И 3035, Москва, Ж - 35, Рауновская наб., д. 4 5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4давления внутри резервуара и регистрируют изменение температуры стенки в зависимости от времени.Начало процесса испарения, таким образом, задается условиями испытания, конец же испарения слоя жидкости характеризует 5 ся резким уменьшением теплового потока. от стенки жидкости, сопровождаемым изломом в кривой зависимости температуры внутренней поверхности стенки от времени.Количество тепла, переданное от стенки к слою жидкости за время его существования 4 о можно определить, решая задачу теплопроводности, при известных температурах внут ренней и наружной поверхности стенки, коэффициенте теплопроводности и удельной теплоемкости материала стенки,и ее толщине.Количество тепла, необходимое для испаре 1 Ю ния, при известной теплоте парообразования определяет количество испарившейся жидкости.Поэтому, зная время испарения пленки, которое можно определить на основании регистрируемой зависимости изменения тем- пературы стенки от времени и при учете всех других обстоятельств, перечисленных выше, можно определить искомую толщину слоя жидкости вместо определения величины теплового потока.При проверке реализуемости способа была проведена серия испытаний по определению толщины слоя жидкости при различных величинах спада давления и времени достижения конечного давления в рсзервуа ре.Вычисления проводились по формулек1 М"орЯ С СР) С Срк)Рсде Уо - начальная толщина пленки жидкости;гь - момент конца существования плен 40 ц - тепловой поток от стенки в жидкость;г - удельная теплота парообразования;р - плотность жидкости;1 (о ), 1 (рк) - энтальпии нагретой жидкости при начальном (ро ) и конечном (рк) давлениях.При этом величина теплового потока с 1 определялась по известной методике.Изложенный способ создает возможность эффективного исследования процессов и последствий конденсации водяного пара на внутренних поверхностях стенок корпусов влажнопаровых турбин. Результаты таких исследований могут привести к разработке конкретных рекомендаций по рациональному проектированию и эксплуатации турбин.Благодаря рациональному проектированию этих аппаратов ожидается снижение их веса, повышение маневренности и надежности в работе. Способ определения толщины слоя жид. кости на внутренних поверхностях замкну. тых резервуаров на основе измерений подводимого к жидкости теплового потока, отлссчаюи 1 ийея тем, что, с целью повышения точности определения, инициируют испаре. ние слоя жидкости, например, посредством снижения давления внутри резервуара и регистрируют изменение температуры стенок в зависимости от времени, по которому определяют толщину слоя жидкости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР% 141050, кл. 6 О Г 23,ОО, 1961 2. Патент США Ло 3138023, кл. 73 - 295,1965.