Способ исследования реологических характеристик псевдожидкостей и устройство для его осуществления

)5 8 л1и О 30 АНИ. КОМУ С ЕЛЬСТВ К АВ ия износа в полость ют гаэ того руют расде из полое рживают ия между раииспые постоянолости. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР й. 272620, кл. 6 01 й 11/10, 1968.Авторское свидетельство СССР Ь 224150, кл. 0 01 й 11/10, 1967.(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПСЕВДОЖИДКОСТЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к гидродинамике неньютоновских жидкостей и может быть использовано для определения характеристик псевдожидкостей при создании устИзобретение относится к гидродинамике неньютоновских жидкостей и может быть использовано для определения харакщристик при создании устройств и технологичЕ- ских процессов, использующих их.Цель изобретения - повышение точности измерений.Сущность способа, основанного на вращении измерительного цилиндра в реологической жидкости и измерении момента силы сдвига. состоит в том, что перед испытанием твердую фазу псевдожидкости уплотняют, подают расход газа вдоль оси измерительного цилиндра, величинакоторого меньше расхода псевдоожижения, измеряют перепад давления на неподвижной твердой фазе, увеличивают расход до момента начала псевдоожижения, после чего поддерживают расход газа постоянным и приводят во врацение измерительный цилиндр, во время аю)Я 2 п 1571467 А 1 ЕТЕНИЯройств и технологических процессов, использующих их. Цель изобретения - повышение точности измерений. Способ включает воэможность предварительного определения проницаемости твердой фазы в состоянии покоя и получение одновременно с моментными характеристиками сопротивления вдоль оси вращения в зависимости от скорости вращения и расхода псевдоожижающего газа. Подача газа в полость измерительного цилиндра исключает воэможность попадания внутрь твердых частиц и обеспечивает постоянство температуры. Способ реализуется в устройстве, снабженном тензовесами осевой силы и момента и системой контроля параметров и подачи газа внутрь измерительного цилиндра. 2 с. и 3 э,п. ф-лы. 1 ил,которого измеряют осевую силу и момент силы вращения при изменении скорости вращения от нуля до заданной. величины и обратно до нуля, затем увеличивают расход газа до следующего заданного значения и изменяют скорость вращения от нуля до заданной величины и обратно до нуля, при этом измеряют осевую силу и момент силы вращения, далее повторяют процесс во всем диапазоне заданных расходов,Для охлаждения и снижен привода и системы измерений измерительного цилиндра пода же состава, у оторого контрол ход, температуру на входе и выхо сти давление полости и додд положительный перепад давле полостью измерительного цилин туемой псевдожидкостью, а такж ство температуры на выходе иэ иНачертеже показано. устройство, осуществляющее способ исследования реологических характеристик псевдожидкостей.Устройство состоит иэ корпуса 1 с оптическими окнами 2, газопроницаемого фланца 3 с сетками 4, опорным подшипником 5и центральным газопроводящим каналом 6с щелевым выходом и расходомером 7, заборников полного давления 8, коническогофланца 9, подводящего трубопровода 10 срасходомером 11, опорной рамы 12, в центральной части которой закреплена цилиндрическая труба 13 с центрирующимподшипником 14 на нижнем конце, электропривода 15, соединенного с валом 16, накотором закреплены тензовесы 17, блока 18бесконтактного съема информации с тензовесов, легкосъемной обечайки 1,9, гаэопроницаемой диафрагмы 20 с сетками 21 ивибратором 22, механизма подъема 23 диафрагмы 20, заборников статического 24 иполного 25 давления в корпусе, эаборников26 давления внутри обечай 1 и 19.Устройство работает следующим образом,Перед испытаниями твердую фазу псевдожидкости уплотняют вибратором 22 через диафрагму 20. Затем подают газ поподводящему трубопроводу 10, расход которого замеряЮт расходомером 11, а поЛное давление измеряют через заборники 8,Одновременно измеряют полное и статическое давление заборниками 24 и 25. Полученные данные позволяют определитьначальную проницаемость слоя твердойфазы по закону Дарси:О=Сигде Ь Р - перепад давления в слое;С - проницаемость;0 - скорость ламинарного потока газа;й - толщина слоя,После этого поднимают диафрагму 20механизмом 23 на верхний срез корпуса 1 иувеличивают расход до момента началапсевдоожижения твердой фазы, При этомизмеряют давление в заборниках 8, 24, 25 ирасход в расходомере 11. Одновременноподают газ в газоподводящий канал б и,.увеличивая расход, устанавливают положительный перепад давления между полостьюобечайки 19 .и пседоожиженной средой,контролируя его по данным измерений в, . заборниках 26. Газ, проходя через торцовыезазоры обечайки 19, выдувает из полостиобечайки твердые частицыПосле этого приводом 15 приводят во вращение вал 16, Приэтом через тензовесы 17 вращение передается обечайке 19. Поддерживая расход газачерез.гаэоподводящий канал 6 и подводя этом непрерывно измеряют осевую силу и5 момент силы вращения, Газ, проходящий по газоподводящему каналу 6, охлаждая обе 30 40 сти вращения цилиндра От нуля до заданной величины и обратно до нуля, увеличивают 45 расход до следующего значения, после чегопроцесс повторяют во всем диапазоне заданных расходов.2. Способ по и. 1, О т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью охлаждения и защиты от 50 износа привода и системы измерений. в полость цилиндра подают гаэ, давление, температуру на входе и выходе и расход которого контролируют и поддерживают положительный перепад давления между 55 полостью цилиндра и испытуемой псевдоЖИДКОСТЬЮ.3, Устройство для исследованию реологических характеристик псевдожидкостей, содержащее привод, вращающий цилиндр, динамическую систему измерений и систе 10 15 20 25 щий трубопровод 10 постоянным, изменяют обороты электропривода 15 от нуля до максймальной величины и обратно, При чайку 19, тензовесы 17 (температура на входе и выходеконтролируется) и препятствует попаданию твердых частиц в полость обечайки. Проводя измерения при первом значении расхода, процесс повторяют при всех его значениях из заданного диапазона. Полученные значения осевой силы и момента силы вращения в заданном диапазоне расходов газа позволяют получить так называемые кривые течения в зависимости от размеров частиц твердой фазы, их начальной проницаемости, влажности и шероховатости вращающейся обечайки,Полученные зависимости дают возможность построить расчетные формулы для определения силового и теплового воздействия псевдоожиженной среды на твердые тела, с ней взаимодействующие. Формула изобретения1, Способ исследования реологических характеристик псевдожидкостей, включающий вращение цилиндра в исследуемой среде и измерение момента силы сдвига в зависимости от скорости цилиндра, О т л ич аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, перед испытанием твердую фазу псевдожидкости уплотняют,подают вдоль Оси цилиндра расход газа, меньший расхода псевдоожижения, измеряют перепад давления на неподвижной твердой фазе, увеличивают расход до момента псевдоожижения, после чего поддерживают расход газа постоянным и приводят во вращение цилиндр, измеряют дополнительно осевую силу при изменении скоро1571467 Составитель В,Вощанктор М.Недолуженко Техред М;Моргентал орректор Л.Патай аз 1507 Тираж 486 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С.113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина му отсчета. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, цилиндрическйй корпус устройства оснащен в нижней части газопроницаемым фланцем с системой подвода газа регулируемого расхода и подвижной газопроницаемой диафрагмой с .вибратором и эаборниками полного и статического давления, а цилиндр выполнен в виде легкосъемной обечайки заданной шероховатости, закрепленной на тензовесах, снабженных весовыми элементами осевой силы и вращающего момента,и электромагнитно связанных через, блок бесконтактного съема информации с системой регистрации и обработки.4. Устройство по и. 3, о т л и ч а ю щ е с я тем, что, с целью охлаждения и защитыот износа привода и системы измерений, под нижним опорным подшипником предусмотрен щелевой газоподводящий канал, в тензовесах - окна, а .перед торцовыми 10 зазорами обечайки измерительного цилиндра установлены заборники полного давления и датчики температуры газа.