Патенты автора Басалаев Сергей Александрович (RU)
Изобретение относится к области разработки способов и устройств для лабораторных исследований физических процессов, в частности для исследования закономерностей движения твердых или жидких частиц в двухфазном потоке. Способ включает измерение аэродинамической силы, действующей на обдуваемую равномерным газовым потоком полую сферу с пористой оболочкой, при подаче во внутреннюю полость сферы сжатого газа под давлением. Твердую полую сферу с пористой оболочкой закрепляют на длинном плече рычага с возможностью его вращения вокруг горизонтальной оси, расположенной на неподвижной точке опоры. На коротком плече рычага закрепляют стержень, контактирующий с приемной площадкой датчика силы. Предварительно уравновешивают моменты силы тяжести, приложенные к плечам рычага путем размещения дополнительного груза на коротком плече рычага. Сжатый газ под давлением подают во внутреннюю полость сферы через тонкостенную трубку. Равномерный обдувающий поток газа подают на сферу снизу вверх. Для каждого значения скорости обдувающего потока газа измеряют силу, действующую на приемную площадку датчика силы в отсутствие вдува газа с поверхности сферы, и при вдуве газа с заданным значением плотности потока газа, объемный расход подаваемого в полость сферы газа и скорость обдувающего газового потока. Зависимость коэффициента аэродинамического сопротивления от числа Рейнольдса обдувающего потока и плотность потока газа, вдуваемого через пористую оболочку, определяют из заданных алгебраических соотношений. Технический результат заключается в определении коэффициента аэродинамического сопротивления твердой сферы при вдуве газа с ее поверхности с высокой точностью в более широком диапазоне чисел Рейнольдса обдувающего потока. 3 ил., 3 табл.
Изобретение относится к области разработки способов для лабораторных исследований физических процессов, в частности для исследования закономерностей испарения группы капель жидкости при нагреве внешним тепловым потоком. Способ определения скорости испарения группы капель включает измерение изменения размера капель при их прохождении через вертикально расположенный полый цилиндрический нагреватель, группу монодисперсных капель получают путем многократной импульсной подачи жидкости из мерной емкости в полый цилиндрический нагреватель через набор равномерно расположенных капилляров одинакового диаметра с возможностью сбора прошедших через нагреватель капель в приемную емкость, размер капель на входе в нагреватель измеряют с помощью видеосъемки, суммарные массы капель, поступивших в нагреватель и в приемную емкость за время проведения измерений, определяют взвешиванием жидкости в мерной и приемной емкостях, а скорость испарения группы капель определяют из соотношения:
где W - скорость испарения группы капель, кг/(м2⋅с); - плотность жидкости, кг/м3; R0 - радиус капель на входе в нагреватель, м; g - ускорение свободного падения, м/с2; L - длина цилиндрического нагревателя, м; mк - суммарная масса жидкости, поступившая в приемную емкость за время проведения измерений, кг; m0 - суммарная масса жидкости, поступившая в нагреватель за время проведения измерений, кг. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения скорости испарения группы капель. 4 ил.
Изобретение относится к установке для исследования физических процессов, в частности для исследования динамики разрушения сферического макрообъема жидкости при свободном падении в воздухе. Установка включает тонкостенную эластичную оболочку, наполненную жидкостью, устройство для прокалывания стенки оболочки и систему визуализации процесса разрушения. Устройство для прокалывания стенки оболочки выполнено в виде кольца, по окружности которого равномерно установлено не менее двух заостренных игл, направленных радиально в сторону оси симметрии кольца. Заостренные концы игл расположены на окружности в плоскости, перпендикулярной оси симметрии кольца. Для подачи к кольцу в режиме свободного падения предварительно наполненной жидкостью загерметизированной сферической оболочки в верхней части кольца коаксиально с ним установлена цилиндрическая направляющая втулка, внутренняя стенка которой покрыта антифрикционной смазкой. Высота направляющей втулки, ее внутренний диаметр и диаметр окружности, на которой расположены заостренные концы игл, начальная скорость движения макрообъема жидкости определяются заданными алгебраическими соотношениями. Технический результат заключается в повышении достоверности экспериментальных данных по разрушению массивов жидкости при свободном падении в воздухе. 5 ил.
Способ исследования осаждения сферического облака полидисперсных твердых частиц в вязкой жидкости // 2703935
Изобретение относится к области разработки способов и устройств для лабораторных исследований физических процессов, в частности для исследования закономерностей движения облака твердых частиц в вязкой жидкости. Способ исследования осаждения сферического облака полидисперсных твердых частиц в вязкой жидкости включает перемешивание частиц путем воздействия ультразвуковых колебаний в погруженном в жидкость сферическом контейнере, выполненном в виде двух вложенных друг в друга полусферических оболочек с возможностью его открытия при вращении одной из оболочек вокруг оси симметрии, введение частиц в кювету с вязкой жидкостью, выполненную из прозрачного материала, и визуализацию процесса осаждения частиц, отличается тем, что сферический контейнер, выполненный из сплошных оболочек, предварительно заполняют водой, перемешивают полидисперсные частицы с водой, причем в процессе перемешивания постепенно вытесняют воду из контейнера вязкой жидкостью с коэффициентом динамической вязкости, соответствующим вязкости жидкости в кювете, при этом время вытеснения воды вязкой жидкостью и время открытия контейнера выбирают в соответствии с соотношениямиτ1≥(3÷5) минут,
а начальную концентрацию частиц в облаке определяют по формуле
где τ1 - время вытеснения воды из контейнера с вязкой жидкостью, с; τ2 - время открытия контейнера, с; Dk - диаметр контейнера, м; μl - коэффициент динамической вязкости жидкости, Па⋅с; ρр - плотность материала частиц, кг/м3. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения основных характеристик и динамики осаждения совокупности полидисперсных частиц. 3 ил., 1 табл.
Способ определения коэффициента сопротивления сферической частицы при вдуве газа с ее поверхности // 2700728
Использование: для определения коэффициента сопротивления сферической частицы при вдуве газа с ее поверхности. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют измерение силы сопротивления частицы при воздействии на нее газового потока, при этом полую сферическую частицу с пористой оболочкой, размещенную в равномерном потоке газа, подвешивают на консоли, выполненной в виде тонкой трубки с возможностью ее вращения вокруг горизонтальной оси, расположенной перпендикулярно направлению потока обдувающего газа, во внутреннюю полость частицы подают под давлением сжатый газ, измеряют угол поворота консоли от первоначально вертикального направления, объемный расход подаваемого в полость частицы газа и скорость обдувающего потока газа, а зависимость коэффициента сопротивления от объемного расхода газа, вдуваемого с поверхности частицы, определяют исходя из заданного соотношения. Технический результат: обеспечение возможности определения коэффициента сопротивления сферической частицы при вдуве газа с ее поверхности по измеренным в эксперименте параметрам. 2 ил., 2 табл.
Способ определения коэффициента сопротивления твердых сферических частиц в неизотермических условиях // 2694793
Изобретение относится к области разработки способов и устройств для лабораторных исследований физических процессов, в частности для исследования закономерностей движения твердых частиц в жидкости. Способ включает введение частиц в кювету с вязкой жидкостью, выполненную в виде правильной призмы с прозрачными стенками, и измерение скорости их гравитационного осаждения в жидкости. В кювету вводят с нулевой начальной скоростью одновременно две частицы одинакового диаметра, выполненные из одного материала. Одну из частиц непосредственно перед введением в жидкость нагревают или охлаждают до температуры, отличающейся от температуры другой эталонной частицы, равной температуре жидкости, не менее чем на ±20 К. Скорость осаждения каждой из частиц измеряют времяпролетным методом с помощью видеосъемки процесса осаждения через прозрачные стенки кюветы. Время предварительного нагрева или охлаждения одной из частиц, расстояние, на котором измеряют скорость осаждения частиц в жидкости и коэффициент сопротивления нагретой или охлажденной частицы, определяются по заданным алгебраическим соотношениям. Технический результат – повышение достоверности получаемых результатов. 3 ил., 5 табл.
Изобретение относится к области производства и испытаний химических элементов питания и может быть использовано для оценки их взрыво- и пожароопасности при эксплуатации. Пробивание корпуса цилиндрической батареи осуществляют по ее диаметру заостренным металлическим стержнем диаметром (4÷5) мм в манометрической бомбе и измеряют зависимость изменения давления от времени. Длину заостренного металлического стержня выбирают из соотношения L/D≥1.1, а взрыво- и пожароопасность цилиндрической батареи определяют из соотношений с учётом следующих параметров: L - длина заостренного металлического стержня, м; D - диаметр цилиндрической батареи, м; Qвзр - количество теплоты, выделяемое при взрыве цилиндрической батареи, Дж; V - величина свободного объема манометрической бомбы, м3; k - показатель адиабаты газообразных продуктов горения цилиндрической батареи; p1 - величина пикового давления в манометрической бомбе в момент пробивания цилиндрической батареи заостренным металлическим стержнем, Па; p0 - начальное давление в манометрической бомбе, Па; - масса тринитротолуола, взрыв которой эквивалентен взрыву цилиндрической батареи, кг; qTHT=4.52 МДж/кг - удельная теплота взрыва тринитротолуола; Qгор - количество теплоты, выделяемое при горении содержимого цилиндрической батареи, Дж; р2 - максимальное значение давления в манометрической бомбе, Па. Изобретение позволяет осуществить количественную оценку взрыво- и пожаробезопасности химических элементов питания. 6 ил.
Изобретение относится к области разработки установок для лабораторных исследований физических процессов, в частности для исследования закономерностей всплытия компактного пузырькового кластера в жидкости. Установка включает прозрачную призматическую кювету с жидкостью, устройство для формирования пузырькового кластера и систему визуализации процесса всплытия. Устройство для формирования пузырькового кластера, расположенное в нижней части кюветы, выполнено в виде коллектора, соединенного через запорный вентиль и редуктор с источником сжатого газа. На верхней крышке коллектора установлена плотно прилегающая пластина с возможностью поступательно-возвратного смещения ее вдоль верхней крышки коллектора электромагнитным приводом. В верхней крышке коллектора и в пластине выполнены расположенные в виде равномерной прямоугольной сетки совмещенные перфорации одинакового диаметра. Давление газа в коллекторе, расстояния между центрами соседних перфораций, величина смещения пластины, промежуток времени совмещения перфораций в верхней крышке коллектора и в пластине определяются по заданным алгебраическим соотношениям. Технический результат - возможность определения скорости и конфигурации кластера, состоящего из монодисперсных пузырьков с заданным контролируемым диаметром, в процессе его всплытия в жидкости. 3 табл., 3 ил.
Изобретение относится к аэрационным устройствам, предназначенным для введения газа в жидкую среду, в частности к устройствам для получения компактного кластера пузырьков одинакового размера. Устройство включает размещенный в нижней части резервуара с жидкостью коллектор в виде цилиндрической емкости с газопроницаемой верхней крышкой, соединенный патрубком с источником сжатого газа. В верхней крышке коллектора в ее центре и по равноотстоящим концентрическим окружностям выполнены перфорации, в которых установлены трубки одинакового диаметра, высота которых одинакова для трубок, расположенных по каждой из окружностей, и линейно уменьшается с увеличением радиуса окружности. В качестве источника газа используется баллон со сжатым газом, соединенный через редуктор низкого давления, а также через редуктор высокого давления и электропневмоклапан с патрубком коллектора. Высота трубок, величина низкого и высокого давления, длительность импульса открытия электропневмоклапана определяются по заданным алгебраическим соотношениям. Изобретение обеспечивает получение компактного пузырькового кластера монодисперсных пузырьков заданного диаметра. 4 табл., 5 ил.
Изобретение относится к исследованию деформации капель аэродинамическими силами и может быть использовано в лабораторных установках для исследования физических и химических процессов. Стенд для исследования деформации капель аэродинамическими силами включает вертикально расположенную капельницу с капилляром, систему подачи обдувающего падающую каплю встречного потока воздуха и систему визуализации. Система подачи потока воздуха содержит батарею баллонов со сжатым воздухом, соединенную трубопроводом через редуктор, регулирующий вентиль и расходомер, с входом цилиндрического патрубка, установленного соосно с капельницей. В патрубке расположен формирователь потока, выполненный в виде не менее шести симметрично расположенных по радиусам патрубка пластин. Система визуализации включает видеокамеру, расположенную с возможностью регистрации исходной сферической капли на срезе капельницы, и две скоростные видеокамеры, расположенные с возможностью регистрации скорости и деформации падающей капли в перпендикулярных плоскостях в выходном сечении патрубка. Диаметр капилляра, диаметр исходной сферической капли, диаметр и длина патрубка, скорость потока воздуха и число Вебера определяются по заданным алгебраическим формулам. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности устройства и информативности исследования. 4 ил., 4 табл.
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптико-электронным устройствам измерения параметров дисперсных сред. Заявленное устройство содержит лазерный источник зондирующего излучения, фотоэлектрический приемник излучения и оптический сканер в виде вращающегося уголкового отражателя и двухлинзовой оптической системы. Исследуемая форсунка, расположенная между линзами оптической системы, закреплена на подвижной каретке с возможностью ее перемещения вдоль оси симметрии факела распыла. Приемник излучения размещен в светонепроницаемом цилиндрическом корпусе с точечной диаграммой на его торце, расположенной на расстоянии от оси симметрии форсунки. В корпусе размещена дополнительная линза на расстоянии от диаграммы, а перед приемником излучения установлен матовый рассеиватель. Скорость перемещения каретки соответствует неравенству
,а расстояние между выходным сечением форсунки и осью оптической системы в процессе перемещения форсунки изменяется в пределахz=0÷h,где - фокусное расстояние линз оптической системы, мм;l - расстояние между линзами оптической системы, мм;
- фокусное расстояние дополнительной линзы, мм;u - скорость перемещения каретки, мм/с;d - диаметр лазерного луча, мм;n - угловая скорость вращения отражателя, об/с;R - радиус поперечного сечения факела распыла, мм;z - расстояние между выходным сечением форсунки и осью оптической системы, мм;h - длина факела распыла форсунки, мм. Технический результат – повышение информативности и снижение погрешности измерений характеристик факела распыла форсунки. 6 ил.
Изобретение относится к области ракетной техники
Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано при тушении пожаров в жилых и производственных помещениях, в том числе для тушения развитых (интенсивных) пожаров в них
Изобретение относится к области регулируемых твердотопливных газогенерирующих систем
