Способ определения размера капель в быстропротекающих процессах

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения размера капель для регистрации изменения размера этих капель в кратчайшие промежутки времени. Целью изобретения является упрощение и ускорение процесса определения капель. Капилляр заполняют дистиллированной водой, включают генератор монодисперсных капель. Под действием периодических возмущений вибрирующая игла вытягивает из капилляра нестационарные жидкие перемычки, которые под действием сил поверхностного натяжения стягиваются в капли, частота колебаний вибрирующей иглы задается с помощью низкочастотного генератора и электромагнита и соответствует частоте каплеобразования п. Капли дистиллированной воды направляют в металлический экранированньш каплесборник. С помощью электромера из.меряют падение напряжения U(B) на измерительном резисторе R . Заряд капли рассчитывают по формуле q U/R6n ti (Кл). Радиус капли г измеряют фоторегистрационным методом, определяют коэффициент k , а заряд капли определяют по формуле г k V q. 2 ил. i (/) С с 4; о со 1 SOO «

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 51) 4 G 01 N 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3947100/31-25 (22) 30.08.85 (46) 23,10.87. Бюл. Р 39 (71) Одесский государственный университет им. И.И. Мечникова (72) С.В. Лопатенко, Е.М. Дмитриева, А.В. Колпаков и Е.N. Княгницкая (53) 539.215.4(088.8) (56) Фукс А. Определение размера капель в водных туманах. — ЖЭТФ, 1937, т. 7, вып. 4, с. 563-565, Дубовик А:С. Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов. — N.: Наука, 1975. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРА КАПЕЛЬ В БЫСТРОПРОТЕКАЮЩИХ ПРОЦЕССАХ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения размера капель для регистрации изменения размера этих капель в кратчайшие промежутки времени. Целью изобретения является упрощение и ускорение процесса определения капель. Капилляр заполняют дистиллированной водой, включают генератор монодисперсных капель. Под действием периодических возмущений вибрирующая игла вытягивает из капилляра нестационарные жидкие перемычки, которые под действием сил поверхностного натяжения стягиваются в капли, частота колебаний вибрирующей иглы задается с помощью низкочастотного генератора и электромагнита и соответствует частоте каплеобразования и. Капли дис- тиллированной воды направляют в металлический экранированный каплесборник. С помощью электромера измеряют падение напряжения U(B) на измерительном резисторе R, . Заряд капли рассчитывают по формуле q=P/Re„ и (Кл). Радиус капли r измеряют фоторегистрационным метсщом, определяют коэффициент k = Vr /q, а заряд капли определяют по формуле r = k )q.

2 ил.

1346978

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, может быть использовано для определения размера капель при малых временах их образования, а также для регистрации изменения размера этих капель в кратчайшие промежутки времени, Цель изобретения — упрощение и ускорение процесса определения размера капель.

На фиг. 1 представлена схема установки для реализации предложенного способа, на фиг. 2 — график зависимости заряда капли от ее радиуса, Генератор монодисперсных капель (ГЫ() состоит из капилляра 1 с жидкостью, вибрирующей иглы 2, укрепленной на гибкой пластине, которая приводится в колебание электромагнитом 3, подключенным к низкочастотно.му генератору 4, электрически изолированный каплесборник 5 соединен с электрометром 6, Для наблюдения за струей капель применяется осветитель

7. С целью уменьшения погрешности измерения установку можно экранировать от внешних электрических полей с помощью сетки 8 электростатике;еской защиты, Способ осуществляется следующим образом.

Капилляр 1 заполняют дистиллированной водой, затем включают генератор монодисперсных капель. Под действием периодических возмущений вибрирующая игла 2 вытягивает из капилляра 1 нестационарные жидкие перемычки, которые под действием сил поверх ностного натяжения стягивались в капли. Частота колебаний вибрирующей иглы 2 задается с помощью низкочастотного генератора 4 и электромагнита 3 и соответствует частоте каплеобразования (n = 41 с ). Капли дистиллированной воды направляют в металлический экранированный капле— сборник 5 и с помощью электрометра

6 марки ВК2-16. измеряют падение напряжения У на измерительном резисторе R < = 10 Ом. Заряд капли рассчиА тывают по формуле

q = U/ReÄ ny KJI

Для расчета коэффициента k радиус капли измеряют фоторегистрационным формулаизобретения

Способ определения размера капель в быстропротекаюших процессах, включающий диспергирование жидкости, 40 î - л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения и ускорения определения размера капель, измеряют заряд капли, а ее размер расчитывают по формуле

r=kWq

1 где г — радиус капли, м, q — измеряемый заряд капли, Кл;

k. — коэффициент м/Кл, завися f/2 щий от физико-химических свойств жидкости и способа ее диспергирования, причем

k = г,*7,, где r и q, радиус и заряд одной капли, измеренные одним из известных способов.

55 методом r = 1,52 10 м, падение напряжения на электрометре для капель этого радиуса и способа дробления U = 0,243 В. Заряд отдельной капли q = 5,9 ° 10 " Кл, а коэффициент

k = 2 ° 10 м/Кл

Включают ГИК, направляют струю капель в экранированный каплесборник

10 5, соединенный с электрометром 6, измеряют заряд отдельной капли и по формуле r = k q определяют размер капли: при q = 4,7 10 Кл, r = 1,37 х10 м; приq=7 210 Кл, r=17к

15 л10 м.

В ходе экспериментальных исследований обнаружено, что при различных режимах генерирования во всем спектре реализуемых размеров капель

20 r = (50-350) мкм выполняется квадратичная зависимость между зарядом q на отделяющейся капле и ее радиусом к. Полученные экспериментальные результаты по дроблению дистиллированной воды в генераторе монодисперсных капель наглядно иллюстрирует график (фиг. 2), из которого видно, что действительно между зарядом капли q и ее радиусом r существует квадратич30 ная зависимость, характер которой обусловлен режимом дробления жидкости, 1346978