Способ измерения частоты гомогенного зародышеобразования перегретой жидкости

 

СПОСОБ ИЗЛШРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ГОМОГЕННОГО ЗАРОДЬПИЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕГРЕТОЙ ЖИДКОСТИ, включающий нагрев жидкости в сосуде под давлением с последующим сбросом давления ниже давления насыщенных паров и регистрацию промежутка времени от момента сброса давления до начала вскипания жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем устранения кипения на стенках сосуда, нагревают часть исследуемой жидкости и вводят ее в ненагретую часть, находящуюся под давлением , превыщающим давление насыщенных паров нагретой жидкости, после чего сбрасывают давление ненагретой жидкости.

ССЮЭ СОВЕТСКИХ

00Il

РЕСПУБЛИН (19) (И) 4 (511 G 01 и 25/02

OllHGAHNE HSO6PETEHHR

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3622996/24-25 (22) 14.06.83 (46) 07.01.85. Бюл, и 1 (72) П. А. Павлов и Б. М. Смоляк (1) Отдел физико-технических проблем энергетики Ордена Октябрьской Революции уральского научного центра АН СССР (53) 536. 42 (088.8) (56) 1. Скрипов В. П. Метастабильная жидкость. М., "Наука", 1972, с. 83.

2. Там же, с. 78 (прототип), (54) (5?) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ

ГОМОГЕННОГО ЗАРОДЫ111ЕОБРАЗОВАНИЯ

ПЕРЕГРЕТОЙ ЖИДКОСТИ, включающий нагрев жидкости в сосуде под давлением с последующим сбросом давления ниже давления насыщенных паров и регистрацию промежутка времени от момента сброса давления до начала вскипания жидкости, о тличаю ющийся тем,что,сцелью повышения точности измерений путем с анения к устрая кипения на стенках сосуда, нагревают часть исследуемой жидкости и вводят ее в ненагретую часть, находящуюся под давлением, превыщакяцим давление насыщенных паров нагретой жидкости, после чего сбрасывают давление ненагретой жидкости. где N

1 11335

Изобретение относится к области исследования фазовых превращений жидкость-пар, сопровождающихся реализацией метастабильного (перегретого) состояния жидкости.

Известен способ измерения частоты зародыщеобразования перегретой жидкости, основан- . ный на измерении среднего времени жизни и объема ее капель, нагретых до заданной температуры в жидкости, несмешивающейся с исследуемой и имеющей по сравнению с ö1 ней более высокую температуру кипения (1).

Недостатком данного способа является ограниченность его нрименения, вызванная наличием небольшого числа пар взаимного нерастворимых жидкостей и увеличением их 15 растворимости при повышенных температурах.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения частоты зародышеобраэования перегретой жи кости, основанный на измерении времени 2р жизни н объема перегретой жидкости, нагреваемой до заданной температуры в резервуаре известного объема с последующим сбросом давления ниже давления насьпценных паров (2).

Недостатком известного способа является возможность гетерогенного зародышеобразования на поверхности соприкосновения горячей жидкости со стенкой сосуда, что приводит к более раннему вскипанню массы перегретой жидкости, т.е. уменьшению ее среднего ремени жизни и, соответственно, к росту погрешности в определении частоты гомогенного зародышеобразования.

Цель изобретения — повышение точности измерений частоты гомогенного зародышеобразования перегретой жидкости путем устранения кипения на стенках сосуда.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения частоты гомогенного зародыщеобразования перегретой 4О жидкости, включающему нагрев жидкости в сосуде под давлением с последующим сбросом давления ниже давления насыщенных паров и регистрацию промежутка времени от момента сброса давления до нача- 45 ла вскипания, часть исследуемой жидкости нагревают и вводят в ненагретую часть, находящуюся под давлением, превышающим давление насыщенных паров нагретой жидкости, после чего сбрасывают давление не- 50 нагретой жидкости.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит камеру 1 с оптическими окнами 2 на торцах. К камере 1 присоединены трубка 3 и трубопровод 4, образующие вместе с камерой замкнутый кон4

23 3 тур, заполненный. жидкостью. Трубка 3 снабжена нагревателем 5, а внутри ее размещен поршень б, шток 7 которого выведен иэ контура через уплотнение 8 и прикреплен к якорю электромагнита 9. Камера имеет патрубок 10 с вентилем 11 и клапан 12. Устройство также содержит фотоаппарат и фотовспышку, расположенные напротив окон 2, и запускающий вспышку генератор импульсов (не показаны).

Способ измерения заключается -в следующем.

Исследуемой жидкостью заполняют камеру

1, трубку 3 и трубопровод 4. Давление ю жидкость подают через патрубок 10. При отведении поршня 6 в крайнее левое положение нагревают жидкость в трубке 3 с помощью нагревателя 5 до заданной температуры, поддерживая давление в трубке и камере выше давления насыщенных паров иагреваемой жидкости, Закрыв вентиль 11, включением электромагнита 9 выталкивают ядро нагретой жидкости поршнем 6 иэ трубки 3 в камеру 1. Открыв клапан 12, сбрасывают давление в камере. В момент срабатывания клапана 12 на генератор импульсов поступает входной сигнал и после выбранной задержки времени запускается фотовспышк. для фотографирования вскипания перегретой жидкости.

Измерение для данной температуры много-. кратно повторяют при разном времени задержки фотографирования .

Частоту зародышеобразования перегретой жидкости находят из выражения среднее число, пузырьков, зафиксированных на фотографиях при данной температуре; среднее время задержки фотографирования; средний объем перегретой жидкости, равный объему горячего ядра за вычетом объема охладившегося слоя толщиной4У где сб температуропроводность жидкости.

Предлагаемый способ измерения частоты гомогенного зародышеобразования перегретой жидкости позволяет оценить этот параметр с более высокой точностью по сравнению с известным способом. Поскольку образовавшееся ядро перегретой жидкости не контактирует с поверхностью стенок измерительной камеры, устраняется погрешность, вносимая действием гетерогенных центров кипения, составляющая в известном способе до 50% от исПредпагаемьш споооб оеснечив полу 5 ние более точных данных о частоте гомогенного зародышеобраэования, которая является

Составитель Т. Титова

Редактор А. Шишкина Техред А. Кикимезей

Заказ 9943/36 Тираж 898

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор С. Черни

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Э тинной величины эа счет сравнимого вклада частот гетерогенного и гомогенного зародышеобразования.

f133523 4 одним из важных технологических параметров при проектировании энергетических и технологических установок с нестационарными тепловыми нагрузками, при расчете процессов истечения жидкости через сопла и расчетах.аварийных ситуаций при быстрой разгерметизации .сосудов высокого давления.