Способ определения присоединенной массы элемента дискретной фазы дисперсного потока

Союз СоветскихСоциалистическихРесаублнк ОПИСА ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВИ 7927(22) Заявлено 26.06.78 (21 ггг присоединением заявки Й23) Приоритет Опубликовано 151230 Дата опубликования оп 10/ осударствениыР комите СССР по делам изобретеииР и открытий.Буйвол, С.М.Сребнюк и И.М.Черный 71) Заявитель титут гидромеханики АН Украинской С Изобретение относится к экспериментальной технике определения присоединенной массы элемента дискретной фазы дисперсного потока с учетомвзаимного влияния таких же элементов, в частности, присоединенной массы пузырька при движении газожидкостной смеси.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является способ определения присоединенной массы элементадискретной фазы дисперсного потокапутем возбуждения колебаний элементав воздухе и жидкости с последующим 15измерением и сравнением собственныхчастот этих колебаний 1 .Недостатком известного способаявляется то, что при проведении соответствующих опытов требуется измерение колебаний пространственной системы сферических тел " облака" ),что приводит к усложнению техникиэксперимента и установки. Кроме того,иэ-за наличия упомянутой модели ввиде "облака" тел повышается инерционность измерительной системы, чтоведет к снижению ее чувствительнос"ти и, в итоге, к существенной погрешности измерений. 30 Цель изобретения - повышение точности и упрощение определения присоединенной массы элемента с учетом взаимного влияния таких же элементов в дисперсном потоке в зависимости отих объемной концентрации.Поставленная цель достигается тем, что набирают линейную цепочку моделей элементов одной из фаз потока, помещают ее в заполненный жидкостью прямоугольный канал с твердыми стенками, а колебания возбуждают вдоль оси канала и измеряют собственную частоту этих колебаний, при этом для моделирования изменения объемной концентрации элементов в дисперсном потоке, измерение собственных частот колебаний линейной цепочки моделей элементов производят при различных расстояниях между стенками канала и, соответственно, между моделями элементов в линейной цепочке.На фиг, 1 изображена линейная цепочка элементов в продольном сечении; на фиг, 2 - в поперечном.Линейная цепочка 1 моделей ментов 2 помещена в канале с т ми стенками 3.Благодаря наличию твердых стенок 3 исключается необходимость наличия элев ерды 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИСОЕДИНЕННОЙ МАССЫ ЭЛЕМЕНТА ДИСКРЕТНОЙ ФАЗЫ ДИСПЕРСНОГО ПОТ787927 кально отображенных относительно обеих 0 Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе 1. Риман И.С. и Крепс Р.П. Присоединенные массы тел различной фор- Ы мы. Труды ЦАГИ Р 635, 1947, с. 38. во время эксперимента других моделейэлементов 4, влияние которых заменяется упомянутыми стенками 3. Это оказывается возможным благодаря действию известного эффекта зеркальногоотображения. При движении тела (сферы) в жидкости параллельно плоскойбесконечной стенке, влияние последнейна поток вокруг тела тождественновлиянию такого же тела, расположенного в зеркальном отображении относительно стенкиПри движении теламежду двумя параллельными стенкамивлияние их эквивалентно влиянию бесконечного числа таких же тел, зерстенок и т.д.сами элементы (частицы) 2 представляются в виде сферических тел, связанных стержнями. Это весьма близко соответствует форме частиц в двухфазном потоке (пузырьков). Расстояние 5 и б (см,фиг, 1 и 2) в экспериментах дисперсных потоков задают различными, моделируя тем самым объемные концентрации, Определение присоединенной массы элемента дискретной фазы дисперсного потока производится в следующем порядке.Набирают линейную цепочку моделей элементов 2 одной из фаз потока, затем возбуждают ее колебания в воздухе и измеряют собственную частоту колебаний. Далее эту же цепочку поме- щают в прямоугольный заполненный жидкостью канал с твердыми стенками. После этого вновь возбуждают колебания той же цепочки в жидкости вдоль твердых стенок канала (по оси канала) и вновь измеряют собственную частоту колебаний цепочки. Искомую присоединенную массу элемента рассчитывают по формуле гдеьИ, - присоединенная масса це-почки элементов;п - число элементов в цепочке,е " масса К-го элемента цепочки;И - приведенная масса пружиныи стержня, на который набирается цепочка элементов(индекс, относящий измерения к определенному фиксированному положению элементов в цепочке и размерамканала, что соответствуетопределенной объемной концентрации дискретной фазы,ср - частота колебаний,Значение объемной концентрации при опытах регулируют изменением расстояния 5 (см.фиг.1) между центрами элементов в цепочке и расстоявния б (см.фиг.2) между стенками канала и осью цепочки.Использование предлагаемого способа позволяет:1) определить присоединенную массу элемента дискретной фазы дисперсного потока (в том числе, газожидкостного) в зависимости от величины коэффициента объемной концентрации,2) повысить точность определения присоединенной массы элемента пространственной системы тел при малых размерах установки в целом,3) упростить процесс проведения опытов и конструкцию установки путем замены пространственной трехмерной системы тел (модели дискретной фазы дисперсиого потока) линейной (одномерной ) моделью. Изобретение может позволить определять характеристики инерционного взаимодействия фаз в дисперсных потоках с учетом взаимовлияния частиц (пузырьков, твердых включений), что необходимо, в частности, при разработке новых типов движителей, рабочим телом которых является смесь воды и пузырьков газа. Формула изобретения Способ определения присоединенной массы элемента дискретной фазы дисперсного потока путем возбуждения колебаний элемента в воздухе и жидкости с последующим измерением и сравнением собственных частот этих колебаний, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения определения присоединенной массы элемента с учетом взаимного влияния таких же элементов в дисперсном потоке в зависимости от их объемной концентрации,набирают линейную цепочку моделей элементов одной из фаэ потока, помещают ее в заполненный жидкостью прямоугольный канал с твердыми стенками, а колебания возбуждают вдоль оси канала и измеряют собственную частоту этих колебаний, при этом для моделирования изменения объемной концентрации элементов в дисперсном потоке, измерение собственных частот колебаний линейной цепочки моделей элементов производят при различных расстояниях между стенкаьщ канала и, соответственно, между моделями элементов в линейной цепочке.787927 аг Составитель В.РухадэеТехред М.Коштура, Корректо эарова ктор А.Наурск 18 Тираж 1019ВНИИПИ Государствечного комитетпо делам изобретений и открыт 3035, Москва, Ж, Раушская наб. ПодписнССР акаэ 109 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная