Способ исследования и проведения процессов переноса в высокоомных жидкостях

.б )ф- диэлеи, Ф/м,поля, В/- межзле Гц, 6,жидкоческогкг/ма тью погружен копараллельн кото ых пе ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Институт прикладной физики АН Республики Молдова(56) Кожухарь И,А. и др, "Распределение потенциала в высокоомной жидкости в полеплоскопараллел ьн ых электродов" Тезисыдокладов И Всесоюзного совещания поэлектрической обработке материалов.стр.182, Кишинев, 1990.(57) Использование: исследование и проведение процессов переноса заряда и массы,например, при измерениях электропроводИзобретение относится к способам исследования и,проведения переноса заряда и массы. Например, при измерении электропроводности высокоомных жидкостей, распределения потенциала в них, электро- очистке и др, путем воздействия внешним электрическим полем.Цель изобретения - интенсификация процесса за счет подавления электроконвективных течений.На чертеже представлена принципиальная схема установки для реализации предложенного способа.Установка состоит из ячейки 1, расположенной горизонтально и жестко связанной через плечо 2 радиуса г с вертикальной осью вращения 3 с возможностью вращения в горизонтальной плоскости с частотой в. В ячейке заполненной высокоомной жидко)5 6 01 й 29/14 // В 03 С 5/00 ности высокоомных жидкостей, распределения потенциала в них, электроочистке и др, путем воздействия внешним электрическим полем. Сущность изобретения, способ осуществляют путем воздействия на высокоомную жидкость электрическим полем разности потенциалов р на электродах. Жидкость с электродами одновременно вращают вокруг оси, перпендикулярной вектору электрической индукции О, с частотой, определяемой по формуле твчаЕ) ) - , где и - частота вращения,трическая проницаемость - напряженность электрим; у- плотность жидкости, тродное расстояние, м, 1 ил. а система вертикальных плоых электродов 4, плоскости ндикулярны к плечу 2, Боковая поверхность оси вращения 3 содержит электроизолированные (на рисунке белого цвета) и проводящие (черного цвета) участки, Через. внешние кольца подшипников вращения 5 и 6, проводящий участок оси 3, плечо 2 и вращающийся проводник 7 электроды 4 подключены к клеммам 8 и 9 высоковольтного источника питания. На клемму 8 при этом подается высоковольтный потенциал р тогда как клемма 9 заземляется. В зазоре между электродами 4 установлен зонд 10 с воэможностью перемещения вдоль зазора по направлению стрелок А. Потенциал уЪ на зонде 10 через проводник 11 поступает на клемму 12 измерительного прибора, 1810845Способ осуществляют следующим образом.Процессы измерения электропроводности и распределения потенциала уЪ, очистки среды и других процессов переноса в электрическом поле проводят при одновременном вращении системы (ячейки 1 с высокоомной жидкостью) включающей электроды 4, подключенные к клеммам 8 и 9 источника высокого напряжения; вокруг оси 3, ориентированной перпендикулярно век- тору электрической индукции О = е е Е, причем частоту вращения в определяют соотношением (1); Векторы О и Е при этом перпендикулярны плоскостям электродов 4.Примеры осуществления способа, П р и м е р 1. Измерение распределения потенциала,Измерения проводились в ячейке прямоугольной формы с размерами в основании 11,5 х 150 мм и высотой 20 мм. Ячейка располагалась основанием на торизонтальной плоскости, перпендикулярно длинному ребру, На боковых длинных стенках ячейки располагались плоские электроды. Меж. электродный зазор заполнялся исследуемой жидкостью - трансформаторным маслом, В зазоре между электродами устанавливался зонд для измерения потенциала в средней точке между электродами, Электроды подключались к высоковольтному источнику тока, а зонд - к электростатическому киловольтметру, В цепи заземления одного из электродов включался измеритель тока.В покоящейся ячейке(в= 0) при разности потенциалов между электродами р = = 10 кВ ток утечки равнялся= 3 мкА, потенциал зонда у, = б кВ.При вращении ячейки с частотой оборотов в = 240 об/мин при р = 10 к В,= 2 мкА и рз= 5 кВ,Так как зонд располагался посередине между электродами, величина /Ь = 6 кВ указывает на искажение потенциала от линейного и наличие избыточного заряда. Сравнение токов утечки при в = 0 ю= = 3 мкА и при в = 240 об/мин и Фо = 2 мкА указывает на то, что в первом случае имеет место электроконвекция. а, следовательно, и ток электроконвекции больше, во втором случае ток уменьшается до 2 мкА из-за отсутствия электроконвекции, а, следовательно, и электроконвективного тока,П р и м е р 2, Злектроочистка высокоомной жидкости. Электроочистку высокоомной жидкости (трансформаторное масло спримесью порошка мела с разными разме 5 рами частиц 1 - 10 мкМ и 0,1 об, ) проводили в ячейке, использованной в двухпредыдущих примерах,При щ240 об/мин и р = 10 кВ в течение 5 мин происходило полное оседание"0 примеси на внутреннем положительномэлектроде,При в= 0 и р = 10 кВ в течение 5 минзаметного оседания примеси не произошло,что объясняется наличием электроконвек 15 тивного перемешивания жидкости, препятствующего разделению фаз,Для исключения эффекта центрифугирования проводили опыт при в240 об/мин и р = О, При обработке в20 течение 5 мин осаждение практически отсутствовало, чтодает основание пренебрегать эффектом центрифугирования всравнении с электрическим осаждениемпри подавлении электроконвективного перемешивания (наличия вращения),Таким образом, вращение системыэлектродов (с содержанием жидкости между ними) вокруг оси, перпендикулярной вектору электрической индукции и с30 определенной частотой, подавляет электроконвекцию, причем прим240 об/мин значение тока утечки и потенциал зонда нижечем при м = О, что подтверждает эффективность предлагаемого способа.Формула изобретенияСпособ исследования и проведенияпроцессов переноса в высокоомных жидкостях путем воздействия электрическим полем потенциалов на электродах, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификациипроцесса за счет подавления электроконвективных течений, жидкость с электродамиодновременно вращают вокруг оси, перпендикулярной вектору электрической индукции, определяемой по формулее,яЕИ)с50 где в - частота вращения, Гц;е 0 я - диэлектрическая проницаемостьжидкости, Ф/м;Е - напряженность электрического поля, В/м;55 у- плотность жидкости, кг/м;з.б - межэлектроднае расстояние, м.1 В 10 ВаьСоставитель М.Бологэ Редактор Т,Иванова Техред М.Моргентал Корректор Е.ПаппЗаказ 1444 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4 Ядательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101изводственн