Способ определения скорости образования легкой фазы на поверхности парогазожидкостных систем

 

Изобретение относится к исследованию процессов выделения легкой фазы (ЛФ) в парогазожидкостных системах и может быть использовано в химической промьшшенности, флотации и теплоэнергетике для расчета и проектирования процессов теплои массообмена. Цель изобретения - расширение диапазона определяемых скоростей и повышение достоверности их определения при более высокой плотности центров образования ЛФ.В герметичный сосуд подают исследуемую жидкость и пар или газ ЛФ. ОоЛна и снЛ яшОкасти

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК (19) (и) 6665 А (51) 4 .G 01 N 25 02

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ыам и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРитЮ (21) 3734868/24-25 (22) 29.04,84 (46) 23.01.86. Бюл. К - 3 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.В.Павлов, А.П.Грабович, А.В.Аксенов и А.Л.Гололобов (53) 541. 123. 28 (088. 8) (56) Вопросы физики кипения. Сборник. N.: Мир, 1964, с. 303-305.

Там же, с. 127-128, 238-243. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

ОБРАЗОВАНИЯ ЛЕГКОЙ ФАЗЪ| НА ПОВЕРХ.НОСТИ ПАРОГАЗОЖИДКОСТНЫХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к исследованию процессов выделения легкой фазы (ЛФ) в парогазожидкостных системах и может быть использовано в химической промышленности, флотации и теплоэнергетике для расчета и проектирования процессов теплои массообмена. Цель изобретения— расширение диапазона определяемых скоростей и повышение достоверности их определения при более высокой плотности центров образования ЛФ.В герметичный сосуд подают исследуемую жидкость и пар или газ ЛФ.

Исследуемую жидкость насыщают ЛФ или нагревают до переснщения, после . чего производят перегрев или пересыщение исследуемой жидкости. Освещают контролируемый участок поверхности перпендикулярно направлению всплывання пузырьков ЛФ. По фотоснимку определяют среднюю длину ансамбля пузырьков и подсчитывают общее количество запечатленных пузырьков ЛФ . Линейные размеры освещенного слоя жидкости t должны удовлетворять условию d i g(g, где с — средний диаметр регистрируемого пузырька, а 11 — минимальноЕ

1206665 расстояние между пузырьками в направлении всплывания, при котором они различимы на фотоснимке. Скорость перемещения контролируемого участка поверхности Ч должна удовлетворять условию 3> j б, где — частота отрыва пузырьков, а

Ь вЂ” длина контролируемого участка в направлении его перемещения. Скорость образования ЛФ / определяют.

НЧ ло формуле W=Z. f = <, где — плотность центров образования

ЛФ, F — - площадь контролируемого участка.1 ил.

1

Изобретение относится к исследованию процессов выделения легкой фазы (ЛФ)в парогазожидкостных системах и может быть использовано в химической промышленности, флотации . и теплоэнергетике для расчета и проектирования процессов тепло- и массообмена.

Цель изобретения — расширение диапазона определяемых скоростей и обеспечение достоверности их определения при более высокой плотности центров образования легкой фазы.

На чертеже изображена схема осуществления способа.

На схеме показаны вентиль 1, гладкостенный сосуд 2, исследуемая жидкость 3, термометр 4, контролируемый участок поверхности 5, всплы вающие пузырьки ЛФ 6, осветительное устройство 7, освещенный слой жидкости 8, пар или гаэ (ЛФ) 9, фотоаппарат 10, привод 11 перемещения контролируемого участка, клапан

12 подачи и сброса ЛФ,- дроссельное устройство 13, манометр 14, датчик

15 измерения скорости перемещения.

В герметичный гладкостенный сосуд 2 через вентиль 1 подают исследуемую жидкость 3 и через клапан

12 - пар или газ ЛФ 9. Исследуемую жидкость 3 насыщают ЛФ 9 или нагревают до пересьицения, после чего сбросом части ЛФ 9 через клапан 12 производят перегрев или пересыщение исследуемой жидкости 3. КонтролируS

2 емый участок поверхности 5 равномерно перемещают в плоскости, перпендикулярной направлению всплывания пузырьков, с помощью привода 11 и измеряют скорость перемещения с помощью датчика 15. С помощью осветительного устройства 7 освещают тон«кий слой жидкости 8 и фотоаппаратом

10, оптическая ось объектива которого параллельна направлению всплывающих пузырьков, регистрируют попадающие в освещенный слой 8 пузырьки

ЛФ 6. Температуру и давление исследуемой жидкости измеряют термометром

4 и манометром 14. По фотоснимку определяют среднюю длину f ансамбля пузырьков путем сравнения с одновременно запечатленным стандартом длины и подсчитывают общее число

11 запечатленных пузырьков ЛФ

Для регистрации дискретного набора пузырьков ЛФ линейные размеры t освещенного слоя жидкости 8,должны удовлетворять условию где ц — средний диаметр регистрируемого пузырька, а h — минимальное расстояние между пузырьками в направлении всплывания, при котором они различимы на фотоснимке. Для увеличения разрешающей способности при вы-. сокой плотности центров образования

ЛФ производят равномерное перемещение контролируемого участка поверхности со скоростью Ч, удовлетворяющей условию Чъ 5 Ь., где 1 — частота отрыва пузырьков, à о — длина

Формула изобретения

10 l5

25

Составитель Т.Титбва

Редактор А. Шишкина Техред О.Неце Корректор Л. Пилипенко

Заказ 8702/44 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная„ 4.контролируемого участка в направлении перемещения, что обеспечивает фиксацию дискретного ансамбля пузырьков, последовательно попадающих в освещен-.. ный слой жидкости. Время g выдержки при фотографировании устанавливают равным Е(1, где подбирают экспериментально для получения на фотоснимке дискретного ансамбля пузырьков.

Частота отрыва пузырьков f определяется как = = ф, площадь л f ч

L контролируемого участка Г оценивается KBK F=BB> где а и в — ширина и длина контролируемого участка. Скорость л) образования ЛФ, соответствующую произведению плотности Х центров образования ЛФ, на частоту f отрыва пузырьков, определяют по формуле

If p и м е р . Насыщенный воздухом керосин марки Т-1 при давлении

0,2 MfIa и температуре 300 К помещают в цилиндрический сосуд из оргстекла.

Контролируемый участок поверхности площадью а в 0,015 0,002 = 0,3

° 10 м2 закрепляют на рычаге длиной

0,063 м, вращающемся со скоростью 0,8 oá/с. Скорость перемещения контролируемого участка соответствует

23 0,063 0,8 = 0,0504 мс (при в 0,002 м и ожидавшейся частоте отрыва пузырьков 4=8 с минимально необходимая скорость перемещения должна быть 0 02 м с ). При среднем диаметре пузырька ЛФ d ""--0,2 мм и минимальном расстоянии для различимости всплывающих пузырьков h=35 мм.

Толщина дсвещенного слоя выбирается равной 5,0 мм. Общее число пузырьков в ансамбле .И =934. В качестве внутреннего стандарта длины используют изображение луча на прозрачной стенке емкости (L =4 см). Средняя длина

Ъ ансамбля пузырьков Е в соответствии с использованным стандартом равна

5 см. Таким образом, величина скорос206665 1 ти образования Л@ на поверхности данной системы 3138 с - см, что в

40 раз больше высокой плотности центров образования ЛФ по сравнению с известным способом.

Способ определения скорости образования легкой фазы на поверхности парогазожидкостных систем, заключающийся в том, что в замкнутом объеме при определенных давлении н температуре перегревают или перенасыщают жидкость испытуемой системы, освещают контролируемый участок поверхности перпендикулярно направлению всплывания пузырьков легкой фазы, определяют его линейные размеры и площадь F, регистрируют количество всплывающих пузырьков в освещенном слое Н и определяют искомую величину, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона определяемых скоростей и обеспечения достоверности их определения при более высокой плотности центров образования легкой фазы 2, освещение производят тонким лучом, линейные размеры ф которого удовлетворяют условию 4 4 t 6 h где - средний диаметр регистрируемого пузырька, а

h,. — минимальное расстояние между пузырьками в направлении их всплывания, при котором они регистрируются в виде дискретного ансамбля, контролируемый участок поверхности перемещают в плоскости, перпендикулярной направлению всплывания пузырьков, со скоростью Ч> ь., где Хчастота отрыва пузырьков, а р — длина контролируемдго участка в направлении его перемещения, измеряют скорость перемещения Ч, оценивают среднюю длину ансамбля всплывающих пузырьков Е и определяют искомую величину W Е Х по формуле