Установка для исследования процесса тепломассообмена в двухфазном двух компонентном потоке

ОП ИСАНЙ ЕИЗОБРЕТЕ Й ИЯН АвеОРСКОМУ СВИДЕИЛЬС 7 ВУ Сс:оз Советских СОцийлистичбских Республикесударственный камит Совета Министров ССС ао делам изабретений и открытий(088.8) 3) Опубликовано 30,10.77. Бюллетень45) Дата опубликования описания 26.01.78) Заявител ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССАУХфАЗНОМ ДВУХКОМПОНЕНТНПОТОКЕ(54) УСТАНОВКА ДЛОМАССООБМЕНА В ТЕП тожность, особенно Если в п жидкость, п температуру ными датчик отсутствии н чий участок казывать за туру мокрог ние степени насыщение, то еть одинаковую замерить обычмпературы. При входом в рабоатчик будет поатуру (темпераадежное измереке газа также отоке происходит ар и газ будут им которую можно ами измерения те асыщения перед температурный д ниженную темпер о термометра). Н влажности в потоИзобретение относится к области исследования теплотехнических процессов, а именно к исследованию процесса тепломассообмена в двухфазном двухкомпонентном потоке, например при исследовании процессов в мощных энергетических установках.Двухфазные двухкомпонентные потоки образуются введением жидкости в газовой поток, причем добавка к газовому потоку даже небольшого количества жидкости увеличивает интенсивность теплообмена на два порядка, Однако, исследование т еплом ассообмена в двухфазных двухкомпонентных потоках связано с большими экспериментальными трудностями. Одной из основных причин этого является сложность надежного измерения температуры и относительной влажности в двухфазном двухкомпонентном потоке. Измерение параметров потоков обычно производят на входе и выходе из канала,представляет большую с, г,условиях вакуума.Известные установки для исследованияпроцесса тепломассообмена в двухфазномдвухкомпонентном потоке содержат камерусмешения с подключенными к ней магистралями для подвода газа и жидкости. В этихустановках температура смеси измеряетсяобычными термодатчиками, при этом, не из 10 меряя степень насыщения, относительнаявлажность потока принимается равной 100113.Однако, если нет специальной организациипредварительного насыщения потока, почти1 Б всегда относительная влажность на входе врабочий участок имеет значение меньше100,о, поэтому на такой установке нельзя получить надежных результатов,Наиболее близким к изобретению по тех 20 нической сущности является установка, в которой исследуются процессы тепломассообмена, содержащая камеру смешения с магистралями для подвода газа и жидкости и обогреваемый рабочий участок с необходимой2 к измерительной аппаратурой. В этой установке температура смеси измеряется психометрическими термопарами, Принцип действияэтих термопар основан на определении темп- ратуры по сухому и мокрому термометзо рам 12.Точность измерения температуры в этой установке невысока, так как при измерении психрометром необходимо обеспечивать постоянную скорость обдува мокрого термометра, а при вакууме необходимо специально тарировать датчики.Цель изобретения - повышение точности измерения параметров потока в условиях вакуума путем полного насыщения газа парами хсидкости перед входом в камеру смешения.Это достигается тем, что перед камерой смешения на газовой магистрали последовательно установлены автономный электронагреватель, увлажиитель, подключенный к магистрали жидкости, и сепаратор капельной влаги. В этой установке организовано гарантированное предварительное на(сыщение газа парами жидкости перед поступлением его в рабочий участок.При этом увлажнитель может быть выполнен в виде цилиндрического сосуда с разделительной сеткой, днище которого снабжено входным патрубком для газа, а в верхней части размещены распыливающие форсунки для жидкости.На чертеже представлена схема установки.Установка имеет систему подачи газа, состоящую из соединенных последовательно расходомера 1, автономного электронагревателя 2, увлажнителя 3 газа, сепаратора 4 капелькой влаги, камеры 5 смешения газа с жидкостью, обогреваемого рабочего участка 6 и влагоотделителя 7, и систему подвода жидкости, которая включает в себя емкостР 8 для жидсости, измеритель 9 расхода жидкости, подаваемой на форсунки, установлеРР- ные в камере 5 смешения. Емкости 8 соединены через жидкостный коллектор 10 с увлажнителем 3 газа. Система электрического обогрева включает в себя сварочный трансформатор 11 с регулятором 12 напряжения. Питание производится от сети переменного тока. Подача жидкости из емкостей 8 осуществляется под давлением воздуха, подаваемого в емкости из сети 13 сжатого воздуха через воздушный коллектор 14,В увлажнителе 3 газа обеспечсчвается предварительное насыщение газа парами жидкости перед входом в рабочий участок. Полное насыщение дает возможность точного измерения температуры парогазожидкостной смеси обычными термодатчиками. Автономный электронагреватель 2 предназначен для исключения замерзания влаги перед рабочим участком при испарении в условиях вакуума. 4Увлажнитель выполнен в виде цилиндрического сосуда с разделительной сеткой внутри, днище которого снабжено входным патрубком для газа, а в его верхней части размещены 5 распыливающие форсунки. На сетку подаетсчжидкость, через которую барботирует газ. С помощью форсунок газ дополнительно увлажняется. Воздух на форсунки отбирается от системы подвода газа после расходомера 1 и 10 подогрева газа в автономном электронагревателе 2. В сепараторе 4 капельной влаги из насыщенного воздуха удаляется капельная влага. Для контроля степени увлажнения в верхней части сепаратора установлены две термо пары, идентичность показаний которых свидетельствует о полном насыщении.Использование предлагаемого изобретенияпозволяет обеспечивать точность замера параметров потока, ограниченную только точно стью измерительных приборов.Формула изобретения1. Установка для исследования процесса 25 тепломассообмена в двухфазном двухкомпонентном потоке, содержащая камеру смешения с магистралями для подвода газа и жидкости и обогреваемый рабочий участок с необходимой измерительной аппаратурой, о тЗ 0 л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности измерения параметров потока в условиях вакуума путем полного насыщения газа парами жидкости перед входом в камеру смешения, перед камерой на газовой магп- ЗБ страли последовательно установлены автономный электронагреватель, увлажнитель, подключенный к магистрали жидкости, и сепаратор капельной влаги.2. Установка по п. 1, отличающаяся 40 тем, что увлажнитель выполнен в виде цилипдрического сосуда с разделительной сеткой внутри, днище которого снабжено входным патрубком для газа, а в его верхней части размещены распыливающие форсунки для 45 жРДкостР.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1. Палеев И. И., Агафонова Ф. А. Теплооб 50 мен между горячей поверхностью и газовымпотоком, несущим капли жидкости. Сб. Тепло и массоперенос, т. 2, Минск, 1962.2. Кремнев О. А., Сатановссий А. Л. Воздушно-испарительное охлаждение оборудова 55 ния. М., Машиностроение, 1967, с. 55 - 59, 178551Составитель Ю. КилимникТехред И. Михайлова Корректор Е. Хмелева Редактор Н. Богатова Подписное МОТ, Загорский филиал Заказ 8365 Изд, ЛЪ 863 Тираж 818 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская иаб д. 4/5