Способ демпфирования поверхностных колебаний низкокипящих жидкостей

(72) Авторы изобретения А.Н, Кузнецов и Ю.В.Кравченко Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема(7) Заявитель 5 Й) СПОСОБ ДЕМПФИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ КОЛЕБАНИЙ НИЗКОКИПЯЩИХ ЖИДКОСТЕЙИзобретение относится к способам гашения колебаний и может быть использовано в устройствах и летательных аппаратах, содержащих топливные емкости, заполненные низкокипящими жидкостями.Известен способ успокоения поверхностных колебаний, заключающийся в разделении с помощью конструктивных элементов свободной поверхности жидкости, с помощью установки радиальных перегородок, жестко закрепленных на внутренней поверхности емкости 1.Недостатком способа является сложность изготовления топливных емкостей со встроенными жесткими конструкциями, что ведет к снижению полезного объема емкости.По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к изобретению является способ демпфирования поверхностных колебаний низкокипящих жидкостей, заключающийся в изменении вязкости поверхностного слоя демпфируемой жидкости путем введения в него твердого компонента с положительной плавучестью, например, плавающей перфорированной перегородки 21.Недостатком известного способа является то, что вследствие изменения конфигурации свободной поверхности демпфируемой жидкости существует возможность заклинивания жесткого демпфера в емкости переменного сечения, что ограничивает область его применения.Цель изобретения - расширение области применения.Указанная .цель достигается тем, что в качестве твердого компонента используют газообразные вещества с температурой перехода в твердое состояние выше температуры демпфируемой жйдкости.На чертеже показано устройство для реализации способа.П р и м е р 1, В емкость, содержащую жидкий кислород (температура кипения жидкого кислорода равна0183 С, а его плотность в жидком состоянии - 1,13 г/см (при температуре - 215 С, вводят азот под давопением 2 атм,). Температура затвердевания азота равна - 209,86 С, а его плотность в твердом состоянии 0,8792 г/см . При температуре, под 3держиваемой в емкости, азот по мере поступления переходит, конденсируясь, сначала в жидкое, а затем, затвердевая, в твердое состояние. Так как плотность азота в твердом состоянии меньше плотности жидкого кислорода, то при поступлении его в емкость на поверхности жидкого кислорода обра 45 50 3 9320емкость 1 содержит газопровод 2 для подачи газообразного вещества 3. емкость заполнена низкокипящей жидкостью 1, на поверхности которой плавает затвердевшее газообразное вещество 5.Способ реализуется следующим образом.Газообразное, вещество 3 подают по газопроводу 2 в емкость 1, содержа щую низкокипящую жидкость ч. Вследствие того, что температура перехода в твердое состояние подаваемого газообразного вещества 3 выше температуры, при которой находится содер жащаяся в емкости 1 жидкость ч она переходит, конденсируясь, сначала в жидкое, а затем, затвердевая, в твер. дое состояние, Так как плотность подаваемого газообразного вещества в 20 твердом состоянии меньше плотности демпфируемой жидкости, то при этом на поверхности жидкости образуется плавающее твердое ледяное поле 5 в виде твердого компонента, обладающе го положительной плавучестью, из переходящего в твердое состояние подаваемого газообразного вещества 3.Толщина плавающего на поверхности жидкости ледяного поля 5 зависит от з 0 количества введенного газообразного вещества 3, что позволяет управлять коэФФициентом демпфирования жидкости. Так же для реализации предлагаемого способа в качестве низкокипящих жидкостей могут быть применены жидкий кислород при температуре - 215 С или жидкий аргон, а в качестве газообразных веществ, образующих твердые компоненты - азот или аммиак,зуется ледяное поле из затвердевшегоазота,П р и м е р 2. В емкость, содержащую жидкий аргон (температура кипения жидкого аргона равна - 185,9 С,оа его плотность - 1,1 г/см) притемпературе - 187 С, вводят аммиак0под давлением 3 втм. (температуразатвердейания аммиака равна77,750 С а его плотность в твердомсостоянии - 0,817 г/см) . При температуре поддерживаемой в емкости,аммиак по мере поступления переходит, конденсируясь, сначала в жидкое, а затем, затвердевая, в твердое состояние. Так как плотность аммиака в твердом состоянии меньшеплотности жидкого аргона, то припоступлении его в емкость на поверхности жидкого аргона образуется ледяное поле из затвердевшего аммиака.Использование предлагаемогоспособа демпфирования говерхностных колебаний низкокипящих жидкостей исключает заклинивание демпФера между стенками емкости. Приизменении конфигурации свободнойповерхности демпфируемой жидкостипод воздействием динамических нагрузок со стороны стенок емкости,происходит разрушение демпфера,вследствие его меньшей прочностипо сравнению с прочностью материала, из которого изготовлены стенки,но насти, на которые распадаетсядемпфер, остаются на поверхностижидкости вследствие своей положительной плавучести и продолжаютвыполнять функции демпфирующегоустройства,Формула изобретенияСпособ демпфирования поверхност ных колебаний низкокипящих жидкостей, заключающийся в изменении вязкости поверхностного слоя демпфируемой жидкости путем введения в него твердого компонента с положительной плавучестью, о т л и ч а ю. щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения, в качестве твердого компонента используют газообразные вещества с температурой перехода в твердое состояние выше температуры демпфируемой жидкости.932004 6аппаратов, М., "Машиностроение",с. 214.2, Патент СЫА Мф 3443585,кл. 137-582, 1970 прототип) . Составитель О. МальцевВласенко Техред Т. Маточка Корректор Е, Рошк Ред аказ 370 Тираж 981 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, РаушсФилиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,1 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Рабинович Б.И. Введение в динамику ракет-носителей космических Подписномитета СССРоткрытийая наб., д.