Устройство для исследования гидродинамической неустойчивости тэйлора

(57) Изобргидродинамрасширениетей устрой етениики,функства. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦ(56) Авторское свидеМ 667868, кл. Ц 01 ИАвторское свидете11 744326, кп. 0 О 1 И ЯСТВО ДПЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛЕСКОЙ НЕУСТОИЧИВОСТ е относится к областиЦепью его являетсяциональных возможносЦель достигается тем что в устроистве для исследованиягидродинамической неустойчивости Тэйлора, содержащем размещенный в кожухе рабочий орган, установленный навалу, связанном с приводом вращения,приспособление для подачи на рабочийорган исследуемой жидкости и регистратор, рабочий орган выполнен в видедиска. снабженного концентрическимиребрами, у основания которых с внутренней стороны на диске выполненыотверстия вал установлен вертикаль-,но, а приспособиение для подачи исследуемой жидкости установлено с внешней стороны концентрических ребер.Кроме того, поверхность диска выполнена из материалов с различными коэффициентами смачивания, а приспособление для подачи жидкости выполнено в виде контеинера с закрепленным нанем колесом, ребро которого имеетлоб, 2 з,п, Ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к гидродинамике и может быть использовано дляисследования гидродинамической неустойчивос.ти Тэйлора для совершенствования процессов производства волокнистых материалов из расплавов н промышленности теплоизоляционньгх материалов, металлургии и пищевой промьппленности.Целью изобретения является расширение Функциональных возможностейустройства путем обесПечения измерения распределения струй по размерамв процессе нарушения гидродинамической устойчивости и зависимости этогораспределения от окружной скорости.На фиг. 1 схематически изображенопредлагаемое устройство для исследования гидродинамической неустойчивости Тэйлора; на фиг, 2 - то же,вид сверху; на фиг, 3 - приспособление для подачи исследуемой жидкостина вращающийся рабочий орган.устройство для исследования гидродинамической неустойчивости Тэйлоравключает вращающийся рабочий орган,выполненный в виде диска 1, установленный на вертикальном валу 2, электродвигателя 3 с регулятором 4 числаоборотон. Рабочая плоскость дискаснабжена концентрическими ребрами 5,у основания которых с внутреннейстороны на диске 1 расположены дренажные отверстия 6, причем дискразмещен н кожухе 7, снабженном крышкой 8 с отверстиями 9 для Фиксацииприспособления для подачи исследуемой жидкости на вращающийся рабочийорган, выполненный в виде контейнера10 с закрепленным на нем колесом 11,ребро которого имеет желоб. При этомповерхность диска выполнена из материапон с различными коэффициентами смачивания,Предлагаемое устройство работает следующим образом.Колесо 11, ребро которого имеет желоб, закрепляют в одном из отверстий 9 крьппки 8 так чтобы при установке крышки 8 на кожух 7 колесо 11 катилось по диску 1 с внешней стороны одного из концентрических ребер, например расположенного у края дис-. ка, Наполнив исследуемой жидкостью, например глицерином, контейнер 10, закрепляют его над колесом 11. Подавая исследуемую жидкость из контейнера 10 на колесо 11, заполняют же Затем, увеличивая число оборотоввращения диска, например, до500 об/мин и более, вновь останавлиЗОвая диск, аналогично фиксируют развитие распада колец исследуемой жидкос -ти на диске,С увеличением числа оборотов свнешней стороны колец жидкости появляются всплески, свидетельствующие оЗ 5 нарушении гидродинамической устойчивости жидкости и расположенные наравных расстояниях друг от друга,которые при дальнейшем увеличениичисла оборотов диска вытягиваются нструйки. Возможные излишки нанесенной жидкости, достигнув концентрических ребер, отводятся через отверстияб н диске 1, не искажая картины гидродинамияеского нарушения колец иссле 45дуемои жидкости, расположенных набольших расстояниях от центра диска.Измеряя расстояние между всплесками, диаметр и длину образонанптихсяструй, определяют длину нолны возмущения исследуемой жидкости, диаметр и длину струй, которые позволяют определить или уточнить основныезакономерности гидродинамической неустойчивости Тэйлора.55 Вместе с тем результаты экспериментальных исследований, выполненных на предложенном устройстве, необходимы для установления экспери 5 О 5 2 О 25 лоб колеса исследуемой жидкостью и,вращая диск со скоростью 1 -2 об./мин,наносят исследуемую жидкость надиск н виде концентрического равномерного кольца.Поочередно устанавливая приспособление для подачи жидкости на дискв другие отверстия 9 в крышке 8, аналогично наносят исследуемую жидкостьв виде равномерного концентрического кольца в средней и центральнойчастях диска. После нанесения исследуемой жидкости на диск контейнер10 и колесо 11 демонтируются, акрьппка 8 вновь устанавливается накожух 7,Включая электродвигатель 3, спомощью регулятора числа оборотов 4увеличивают число оборотов вращениядиска до 100 об./мин. Затем плавноостанавливают диск, фиксируют например, фотографированием начало нарушения гидродинамической устойчиностиисследуемой жидкости, нанесенной ввиде равномерных колец,1237954 4Тэйлора, содержащее размещенный вкожухе рабочий орган, установленныйна валу, связанном с приводом вращения, приспособление для подачи нарабочий орган исследуемой жидкостии регистратор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей устройства за счет обеспечения измерения1 О распределения струй по размерам впроцессе нарушения гидродинамическойустойчивости и зависимости этогораспределения от окружной скорости,рабочий орган выполнен в виде диска,15 снабженного концентрическими ребрами, у основания которых с внутренней стороны на диске выполнены отверстия, вал установлен вертикально,а приспособление для подачи на рабочий орган исследуемой жидкостиустановлено с внешней стороны концентрических ребер,за исследуемым процессом.Предлагацчое устройство позволяет исследовать динамику нарушения гидродинамической устойчивости жидкости на плоскости в процессе нарастания центробежной силы при фиксированных скоростях вращения.Формула изобретения1. Устройство для исследования гидродинамической неустойчивости 35.мент альных фо рмул диаметра и длины волокна в производстве волокнистых материалов в зависимости от физико - механических свойств исследуемых материалов и технологических параметров производства.Предлагаемое устройство позволяет проверить экспериментальную теорию гидродинамического распада жидкости на диске и проследить эа динамикой этого процесса.Применяя диски с поверхностью из различных материалов, например из алюминия, органического стекла и стали, расположенных в виде равных по площади секторов, аналогично исследуют влияние коэффициента смачивания жидкости на процесс распада,Исследование влияния поверхностно активных веществ (ПАВ) на распад жид кости осуществляют введением в пространство, ограниченное диском 1, кожухом 7 и крышкой 8, ПАВ в виде аэрозоля в различных соотношениях для создания заданной концентрации ПАВ над диском.Выполнение отдельных узлов устройства прозрачными, например из органического стекла, обеспечивает .воэможность визуального наблюдения 2. Устройство по п. 1, о т л и - .ч а ю щ е е с я тем, что поверхность диска выполнена из материалов с различными коэффициентами смачивания. 3. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности исследований за счет обеспечения равномерности нанесения исследуемой жидкости на поверхность рабочего органа, приспособление для подачи на рабочий орган исследуемой жидкости выполнено в виде контейнера с закрепленным на нем колесом, ребро которого имеет желоб.123795) Гоставите. иКруппдактор Н, Швыдкая Техред К.Кз,лир каз Оианоцственно полнвряфическое иредпри" 281 /43 ВгИИПИ Го по дел 11.3035, Мос