Способ исследования динамических процессов в жидкой среде

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 11 0 1)4 С ИЗ ОПИСАН ЕТЕНИ менно ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ(53) 532.54:621.3.032.35 (088.8) (56) Некоторые вопросы совре й научной и практической гидрологии, МГУ, 1981, с,332-337.РЕ Бшагг, 1.11.8. 1.аЫ 1 ач. Ап Еча 1 цас 1 оп оГ Вове Г 1 цогезсепТ Вуез Йог Уаег Тгас 1 пя,1977, 13, В 1, р. 15-33 (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЖИДКОЙ СРЕДЕ(57) Изобретение относится к области исследования динамических процессов и позволяет обеспечить точность исследования при снижении расхода люминесцирующего вещества. Исследование динамического потока жидкой среды осуществляют путем введения в нееорганического люминесцирующего вещества в виде седиментационно устойчивой и ярколюминесцирующей взвесис размером частиц 0,5-0,9 мкм, нерастворенного в исследуемой среде, споследующим отбором пробы среды намелкопористом фильтре с размером пор,меньшим размера частиц взвеси, и регистрации люминесценции также нафильтре с помощью люминесцентногомикроскопа. Для исследования реактивного шлейфа загрязнения сбросомсточных вод реки, имеющей расходБп 50 м /с на расстоянии 2500 м отзместа сброса, требуется 0,15 г люминофора. Способ обеспечивает точностьисследования при достаточно высокихЭразбавлениях до 10 раз за счетисключения фоновой природной загрязненности реки. 1 з.п. ф-лы, Изобретение относится к исследованию динамических процессов, например переноса, распространения, перемешивания в жидких и газообразныхсредах иможет быть использовано в гид" рологии, метеорологии, гидрохимии,медицине ив других областях техники.1Цель изобретения - обеспечениеточности исследования при снижениирасхода люминесцирующего вещества.Сущность изобретения состоит вследующем.В динамическую жидкую среду, например в водный поток реки, инжектируют яркое органическое люминесцирующее вещество, краситель, в видевзвеси частиц с размером 0,5-0,9 мкмВ различных точках движущегося потока среды отбирают пробы и фильтруютих через фильтр, обеспечивающий задержание частиц соответствующего люминесцентного красителя, которыезатем на фильтре регистрируют с помощью люминесцентного микроскопа,Люминесцирующее вещество представляет собой органический. люминофор,например дневную флуоресцентнуюкраску, представляющую собой твердыйраствор органического люминофораили смесей последнего с красителямив поликонденсационных смолах. Такойматериал легко измельчается в тонкодисперсный порошок.В качестве смолы может использо, ваться меламинотолуолсульфамидформальдегидная смола, а в качествелюминофора - производное антрапиридона; различные замешенные нафталевого ангидрида и Н-фенилнафталимидаи другие,Размер частиц взвеси исходит изседиментационной устойчивости ее втечениеболее чем трое суток, и извозможности ее задержания на мелкопористом Фильтре для регистрациилюминесцентным микроскопом.Высокодисперсные седиментационноустойчивые взвеси с размером частицменее 1 мкм в динамической средеведут себя, как растворы и такойтрассер может быть легко сконцентрирован на поверхности мелкопористомфильтре и идентифицирован по яркостии цветности свечения в люминесцентном микроскопе.Исходная плотность частиц исполь 19 юзуемой взвеси 3.10 - 5.10 частицв литре.0419 30 35 40 45 50 55 Ю 15 20 25 2П р и м е р 1. Регистрация реактивного шлейфа загрязнения сбросомсточных вод реки Северский Донец,имеющей расход -50 м /с. Пробы водыиэ реки отбирают на различных вертикалях, с разной глубины на створах, расположенных от места выпускасточных вод на расстояниях 500,1500, 2500 м.Отобранные пробы водыФильтруют через мембранный фильтрспор 0,45 мкм и затем количественно обрабатывают с помощью люминесцентного микроскопа ИЛ. Количествотрассера, расходованное на экспери-мент, составляет 0,15 г,Для регистрации такого типа загрязнения реки с помощью растворародамина В последнего требуется около 1000 кг.Достаточно точный характер распределения загрязненной среды приуказанных условиях может быть зарегистрирован в течение получасовогонаблюдения. П р и м е р 2. Исследование распределения загрязненных вод бокового притока в реке Аксай.Взвесь зеленой дневной флуоресцентной краски с размером частиц 0,5- 0,7 мкм инжектируется в стационарном режиме в боковой приток реки с расходом трассера в количестве-э 3 5.10 л/с при расходе реки 20 м /с. Пробы воды реки. отбирают в нескольких точках с различных глубин. Отобранные пробы Фильтруют в лаборатории через ядерный фильтр и просчитывают Фильтры с помощью люминесцентного микроскопа МЛ. В результате получена картина распределения боковой воды на участке 0-500 м от места слияния притока и реки.Предлагаемый способ обеспечивает точное исследование динамических процессов в жидкой среде, так как позволяет фиксировать последние даже при незначительном количестве в объеме люминесцирующего трассера, т.е. при высоких разбавлениях доэ10 раэ вследствие возможности фиксирования люминесценции даже единичного количества частиц на фильтре с помощью люминесцентного микроскопа. Кроме того, точность исследования повышается за счет исключения фоновой природной загрязненности реки,13104 15 Составитель Л.РоманцеваТехред М.Моргентал,Редактор И.Сегляник Корректор С.Шекмар Подписное Заказ 1867/25 Тираж 634ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Известные трассеры на основе люминесцирующих растворов применимы лишь при сравнительно небольших разбавленйях до 1 О - 10 раз,6Таким образом, предлагаемый способ требует значительно меньшего расхода люминесцирующего вещества, и кроме того применим для исследования непрозрачных жидких сред, в том числе нефти и нефтепродуктов. Ю Формула изобретения 1,Способ исследования динамических процессов в жидкой среде, включающий введение в визуализируемую среду трассера - органического люминесцирующего вещества, последующий 19 4отбор пробы среды и регистрацию лю,минесценции, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения точности исследования при снижении расхода трассера, органическое люминесцирующее вещество вводят в виде седиментационно устойчивой и ярколюминесцирующей взвеси с размером частиц 0,5 - 0,9 мкм, нерастворимой в исследуемой среде.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отбор пробы среды осуществляют на мелкопористом фильтре с размером пор, меньшим разГмера частиц взвеси, а регистрацию люминесценции проводят на этом же фильтре с помощью люминесцентного микроскопа.