Устройство для создания стратафицированной жидкости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ СТРАТИФИЦИРОВАННОЙ ЖИДКОСТИ, содержащее бассейн с жидкостью, в стенках которого выполнены верхний и нижний каналы, и средство для создания конвективной циркуляции, о т1СЕСвН )31«Я I МАТЕНТКЙ- , 13 TEXHHlEefi i I Б1БЛИОГША I личающееся тем, что, с це .лью обеспечения возможности демонстрации соленостной стратификации, бассейн имеет дополнительные каналы, расположенные между верхним и нижним каналами, дополнительные полупроницаемые стенки и водонепроницае ую перегородку, расположенную перпендикулярно стенкам между дополнительньми каналами, а средство для создания циркуляции содержит соединенные соответственно с верхним и нижним каналами бассейна резервуары с пресной и соленой водой и соединенный с ними и е дополнительными каналами бассейна опреснитель.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СКИХ

РЕСПУБЛИК ае (и) 4(51 G 09 В 23/12 всюсавзюя

l 11ЛИН1 О 1,, ТЕХНИЧЕСК "-" " - "

ИЙЛНОТЕК4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н ьвтсФснсвн свнсстсньствт

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO. ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3641084/28-12 (22) 20.06.83 (46) 15.01.85 Бюл. У 2 (72) С.Д.Богатырев и В.И.Таланов (71) Институт прикладной физики

АН СССР (53) 658.386.08(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 924740, кл. G 09 В 29/12, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ

СТРАТИФИЦИРОВАННОЙ ЖИДКОСТИ, содержащее бассейн с жидкостью, в стенках которого выполнены верхний и нижний каналы, и средство для создания конвективной циркуляции, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности демонстрации соленостной стратификации, бассейм имеет дополнительные каналы, расположенные между верхним и нижним каналами, дополнительные полупроницаемые стенки и водонепроницаемую перегородку, расположенную перпендикулярно стенкам между дополнительными каналами, а средство для создания циркуляции содержит соединенные соответственно с верхним и нижним каналами бассейна резервуары с пресной и соленой водой и соединенный с ними и е дополнительными каналами бассейна опреснитель.

1 11349

Изобретение относится к учебным моделям по гидрофизике и может быть использовано для моделирования гидрофизических явлений в морях и океанах. 5

Известно устройство для созданчя стратифицированной жидкости, содержащее бассейн с жидкостью,в стенках которого выполнены верхний и нижний каналы и средство для создания кон- 10 вективной циркуляции (11 .

Однако известное устройство предназначено для создания температурной стратификации и не позволяет моДелировать гидрофизические 15 процессы, в основе которых лежит соленостная стратификация.

Цель изобретения — обеспечение возможности демонстрации соленостной стратификации. 20

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для создания стратифицированной жидкости, содержащем бассейн с жидкостью, в стенках которого выполнены верхний и 25 нижний каналы, и средство для создания конвективной циркуляции бассейн имеет дополнительные каналы, расположенные между верхним и нижним каналами, дополнительные полупроницае- 50 ьаае стенки и водонепроницаемую пере-городку, расположенную перпендикулярно стенкам между дополнительными кана" лами, а средство для создания циркуля-. ции содержит соединенные соответствен- 35 но с верхним и нижним каналами бассейна резервуары с пресной и соленой водой и соединенный с ними и с дополнительными каналами бассейна опреснитель. 40

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит бассейн 1, ограниченный основными стенками 2 и:..средство 3 для создания конвектив45 ной циркуляции.

Бассейн t снабжен дополнительными полупроницаемыми стенками 4, выполненHb»NB например,из интегрального пено- 50 полиуретана. Между стенками 2 и 4 перпендикулярно им установлена водонепроницаемая перегородка 5. Стенка 2 и 4 и перегородка 5 образуют . стенки 6 и 7. 55

В верхней части стенки 2 выполнен верхний канал 8. По обе стороны от перегородки 5 расположены каналы 9

55 2 и 10, а в нижней части стенки 2 нижний канал 11.

Средство 3 для создания конвективной циркуляции включает в себя насос 12, резервуар 13 с пресной водой и резервуар 14 с соленой водой.

Последние посредством трубопроводов . 15 и 16 соединены с опреснителем 17.

Резервуар 13 через трубопровод 18 и канал 8 соединен с отсеком 6, а резервуар 14 через трубопровод 19 и канал 11 — с отсеком 7. Насос 12 через трубопровод 20, соединенные с ним через тройник (не указан} трубопроводы 21 и 22 и каналы 9 и 10 связан с отсеками 6 и 7. В варианте, изображенном на чертеже для обеспечения циркуляции жидкости в устройстве самотеком резервуары 13 и 14 установлены над бассейном 1, а опреснитель 17 — вьппе резервуаров 13 и 14. Компенсация потерь воды на ис- парение обеспечивается внешним трубопроводом 23, введенным в резервуар 13.

Устройство работает следующим образ ом.

Бассей 1 заполняется водой с соленостью Бо, отсек 7 и резервуар 14— водой с соленостью 6» превышающей соленость 5 > (» 5 j,à отсек 6 и резервуар 13 — пресной водой.

Поскольку стенки 4 выполнены полупроницаемыми, возникает диффузия соли иэ бассейна 1 в отсек 6 и из отсека 7 в бассейн 1. При этом в нижней части бассейна 1 более соленая вода стекает по стенкам 4 вниз, а в верхней части бассейна 1 опресненная вода поднимает ся по стенкам 4 вверх, вытесняя более соленую воду вниз,т.е ° в бассейне 1 возникает конвективное течение. Одновременно в отсеке 6 по стенкам 4 более соленая вода стекает вниз, откуда через канал 9 и трубопроводы 21 и 20 с помощью насоса 12 поступает в опреснитель 17. В отсеке же 7 опресненная вода по стенкам 4 поднимается вверх и по каналу 10 и трубопроводам 22 и 20 перекачивается насосом 12 в опреснитель 17. Из последнего пресная вода по трубопроводу 15 поступает в резервуар 13, а соленая вода по трубопроводу 16 — в резервуар 14.

В результате конвекции жидкости в бассейне 1 более соленая вода (с соленостью 5» ) скапливается ниже уровня перегородки 5, а прессная воСоставитель Г.Самбикина

Техред А. Бабинец Корректор M.Ðoçìàí

Редактор М.Петрова

Заказ 10092/42 Тирам 452

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений н открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 да поднимается выше уровня перегородки 5, при этом на уровне последней располагается слой скачка, Образовавшееся распределение солености поддерживается автоматически, т.е. устройство обладает де134955 4 монстрационным эффектом, пр ктически неограниченным во времени.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет моделировать соле5 костную стратификацию с долговременным демонстрационным эффектом.