Способ определения параметров струи

) Ярх ост пыты соое руково- Уче мещение .Н.Абра азовыхвича. Фиг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Майер В,ВПструями и звукомство. М., 1985, сТурбулентноеструй./Под ред. ГМ., 1974, с. 3-28 ПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СТРУИ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования струй, вытекающих из сопл различной формы, атакже позволяет повысить эффективНость и упростить исследования сопл.Струю 6, вытекающую из сопла 5, закрепленного на кронштейне 7, направляют на поверхность жидкой или сыпучей среды 4, находящейся в емкости1, в результате чего на поверхностисреды 4 образуется воронка 11. Приэтом форму струи 6 определяют поформе основания воронки 11, дальнобойность - по исчезновению воронки11 при удалении сопла 5 от поверхности среды 4 вдоль штанги 8, силудействия струи 6 на преграду - по.количеству среды, вытесненной воронкой 11 из емкости 1 в мерный осуд,а распределение давления струи попреграде - как частное от делениясилы действия струи на диамЕтр воронки 11, при этом исследуемые участкиИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования струй, вытекающих иэ сопл различной формы.Цель изобретения - повышение эффективности и упрощение исследованиясопл,На фиг. 1 и фиг. 2 показан стенддля осуществления предлагаемого способа при различных вариантах испытаний, общий вид.Стенд (фиг, 1), предусматривающийИспользование в качестве испытательной среды жидкости, представляет собой емкость 1, в которой закрепленатрубка 2 с вентилем 3 для слива жидкости ч. Исследуемое сопло 5, формирующее струю 6, закреплено в кронштейне 1, который может перемещаться 20вдоль штанги 8 и фиксироваться в нуж 1 ном положении. Штанга 8 имеет шкалуотсчета расстояния сопла от поверхности жидкости. Давление перед соплом измеряется манометром 9. Для сбора вытесненной жидкости предназначена емкость 10, в качестве которойможет быть использован мерный сосуд.В качестве испытательных среддолжны выбираться такие, которые реа Огируют на воздействующий на них поток, изменяют форму и состояние ипозволяют наблюдать, фиксировать ипроизводить измерения результатов испытаний. Например, н качестве испытательной среды при исследовании потоков жидкостей могут быть использованы сыпучие или вязкие материалы,а при исследовании горячих струйлегко плавкие вещества (лед, сплавы 40и т,д,),Способ осуществляют следующим образом,Осуществление проиллюстрировано на примере исследования струй газа с использованием в качестве испытательной среды вслы.Перед началом исследований емкость 1 запоггняют жидкостью 4 (например, водой) ло уровня трубки 2 (фиг. 1), Исследуемое сопле закрепляют в кр нгпгтейне 1 на необхедимомрасстоянии от гговерхности жидкости (воды)Через сопло 5 пол необходимым55 давлением которое контролируют по манометру 9, ггодан 1 т исс;гедуемый поток (струю), в данном ст 1 уча - сжатый гаэ, нопригеер н 1 здук. Нрп необходимости контролируют и другие параметры потока, такие как расход, температура и т.д. с помощью соответствующего оборудования (не показано). В результате действия сжатого газа на поверхности воды образуется воронка 11, что приводит к вытеснению соответствующего количества воды из емкости 1 в мерный сосуд (емкость) 10 через трубку 2. Для этого кран (вентиль) 3 должен быть открыт после установления окончательной формы воронки или перед подачей в емкость 1 струи воздуха.Воздеиствие струи (дальнобойность, силу действия струи на преграду, распределение давления по поверхности воздействия, размеры и конфигурация поверхности, на которую оказывает воздействие струя) определяют по размерам и конфигурации воронки в жидкости и по количеству вытесненной жидкости. Способ позволяет также определять воздействие струи на преграды, расположенные как перпендикулярно, так и под углом к исследуемой струе.С целью ускорения процесса исследования сопл (ускорения вытеснения из емкости воды) емкость 1 может наттолняться до краев (фиг. 2). Вэтом случае количество жидкости, вытесненной при подаче на нее струи воздуха, определяют путем измерения количества жидкости, которую доливают в емкость 1 до первоначальногоуровняПри изменении условий исследования потока (температуры, давления потока, расстояния сопла от поверхности жидкости и др.) или при определении сравнительной эффективности различных сопл сжатый воздух могут подавать не до момента, когда прекратится вытеснение жидкости 4 из емкости 1, а в течение равных промежутков времени для каждого случая,Кроме количества вытесненной жидкосТи об эффективности сопл можно судить и по форме воронки, образуемой на поверхности жидкости в резуль тате действия не нее струи воздуха. Например, чем меньше диаметр воронки, тем вьппе давление, окачюаемое струей, истекающей из с пгл, например, при одинаковом количестве вытесненной жидкости, Белнчнгг ;:,пиления определяют как частноег пеле -ния силы действия струи на диаметр воронки, ее образуемой. В случае необходимости нужная часть струи может быть выделена путем установки иа нее пути пластины 12 с отверстием (фиг. 2) или подбором для исследования емкости соответствующего диаметра (меньшего, чем диаметр струи). Для облегчения определения раэме- О ров воронки или сравнения воронок при различных испытаниях сопл целесообразно в момент исследования сопла производить фотографирование поверхности жидкости (после окончательного формирования воронки или в один и тот же определенный момент исследований).Параметры воздействия струи на преграду могут быть определены, если произвести полное измерение воронки (конфигурацию и обьем).В качестве испытательной среды могут быть использованы и другие, нежели жидкость, материалы (например, 2 В сыпучие или лед), В этом случае не обязательно размещение их в емкости.Предлагаемый способ позволяет определять воздействие струй, истекающих из сопл, на преграду по пара- ЗО метрам воронки, которая образуется в испытательной среде за счет воздействия на иее струи. Это дает воэможность затрачивать минимальное время на проведение исследований сопл, что в целом увеличивает эффективность35 способа.Предлагаемый способ может быть использован также для определения Ьффективности сопл, используемых для 4 О разрушения сводов сыпучих материалов, выгружаемых иэ бункеров. За короткий период может быть определена наиболее подходящая конфигурация сопла, предназначенного для этих целей. формула из о брет";,н1. Способ определения параметрон струи, действующей на преграду, заключающийся в том, что струю, еыт.:какщую из сопла, направляют на иэк 1 ерптельный элемент, по показаниям которого определяют силу действия струи на преграду, распределение давления струи по преграде, форму и дальнобой-. ность струи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности и упрощения исследования сопл, в нем в качестве измерительного элемента используют жидкую илн сьптучую среду, которую помещают в емкость, а струю направляют на поверхность среды, при этом параметры струи определяют по геометрическим параметрам воронки, образующейся на поверхности среды.2. Способ по п. 1, о тл и ч аю щ и й с я тем, что форму струи определяют по форме основания воронки.3. Способ по п, 1, о т л и ч а - ю щ и й. с я тем, что дальнобойность струи определяют по исчезновению воронки при удалении сопла от поверхности среды.4. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что силу действия струи на преграду определяют по количеству среды, вытесненной воронкой иэ емкости.5. Способ по пп. 1 н 4, о т л ич а ю щ и й с я тем, что на пути струи устанавливают сменную пластину с отверстием, при этом распределение давления струи на преграде определяют как частное от деления силы действия струи на диаметр воронки.1490516 Составитель М.ЖуковТехред А.Кравчук Корректор Т.Ивлец А,Рев еда Заказ 3744/47 Тирая 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и оецан113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. Гагарина, 1 Сюатыодада изводственно-издательский комбинат "Патент", г. мю ври ГКНТ СССР 5