Устройство для создания температурной стратификации в жидкости

 

Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет значительно сократить время установления стратификации в жидкости, например, при изучении гидрофизических явлений в морях и океанах. В заполненный жидкостью , например водой, имеющей постоянную температуру, бассейн 1 через каналы 7 поступает охлажденная до 3-4°С вода, а в подогреватели 3 - теплая вода с температурой, равной 30°С, в результате чего вода, находящаяся в зазоре 5, нагревается. Постепенно вода, поступающая в нижнюю часть бассейна, вытесняет через каналы 2 и зазор 5 более теплую воду и достигает нижних кромок перегородок 6. В результате зтого через некоторое время на уровне нижних кромок перегородок 6 формируется слой скачка, т.е. в бассейне устанавливается температурная стратификация. При этом время установления температурной стратификации определяется соотношением:T L- B-H/v-S, где L - длина бассейна; В - ширина бассейна; Н - расстояние от дна бас- § сейна до нижних кромок перегородок;- V - скорость втекания жидкости через каналы 7; S - суммарная площадь попе- ,речного сечения каналов 7. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 09 В 23/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4062569/31-12 (22) 31.01.86 (46) 23.12.87. Бюл. 11 - 47 (72) С,Д.Богатырев, Л.А.Пугачев, В.А.Рыбинский, В.И.Таланов и Ю.К.Травников (53) 371.66 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 924740, кл. G 09 В 23/12, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ СТРАТИФИКАЦИИ В ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к демонстрационным приборам и позвоЛяет значительно сократить время установления стратификации в жидкости, например, при изучении гидрофизических явлений в морях и океанах. В заполненный жидкостью, например водой, имеющей постоянную температуру, бассейн 1 через каналы 7 поступает охлажденная

„;SU, 1361609 А 1 до 3 4 С вода, а в поцогреватели 3 теплая вода с температурой, равной

30 С, в результате чего вода, находящаяся в зазоре 5, нагревается. Постепенно вода, поступающая в нижнюю часть бассейна, вытесняет через каналы 2 и зазор 5 более теплую воду и достигает нижних кромок перегородок 6. В результате этого через некоторое время на уровне нижних кромок перегородок 6 формируется слой скачка, т.е. в бассейне устанавливается температурная стратификация. При этом время установления температурной стратификации определяется соотношением:Т=1. В Н/v.S, где L — - длина бассейна;  — ширина бассейна; Н вЂ” расстояние от дна бас- ®

И сейна до нижних кромок перегородок;

v — скорость втекания жидкости через каналы 7; S — - суммарная площадь попе- Са ,речного сечения каналов 7. 1 ил.

1361609

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например, в учебном процессе по гидрофизике при изучении гидрофизических явлений в морях и океанах.

Цель изобретения — сокращение времени установления стратификации в жидкости, На чертеже показана схема устрой- 1ð ства.

Устройство содержит бассейн 1, заполненный жидкостью. В верхней части бассейна выполнены каналы 2 для отвода жидкости, и установлены подогреватели 3, между подогревателями и стенками 4 бассейна с зазором 5 относительно последних установлены перегородки 6, выполненные из теплоизолирующего материала. В нижней части бас- 2п сейна выполнены каналы 7 для подвода жидкости. Каналы 2 и 7 трубопроводами соединены с испарителем, а подогреватели 3 с конденсатором холодильной установки (не показаны). Величину зазора 5 выбирают из условия обеспечения ламинарного течения на границе раздела теплой и холодной жидкостей, вертикальный размер перегородок 6 выбирают равной примерно 1/3 глубины бассейна, а скорость втекания воды через каналы 7 должна быть такой, чтобы вызванные втекающей струей воды вихревые течения затухали в области формирования слоя скачка.

Устройство работает следующим образом.

Бассейн.1 заполняют жидкостью, например водой, имеющей постоянную температуру. Через каналы 7 в басс сейн поступает охлажденная до 3-4 С вода, а в подогреватели 3 — теплая вода с температурой, равной 30 С, в результате чего вода, находящаяся в зазоре 5, нагревается.

Поступающая в нижнюю часть бассейна вода постепенно вытесняет через каналы 2 и зазоры 5 более теплую воду и достигает нижних кромок перегородок 6.

В результате вынужденной конвенции через некоторое время на уровне нижних кромок перегородок 6 формируется слой скачка, т.е. в бассейне

5 устанавливается температурная стратификация. При этом время установления температурной стратификации определяется соотношением

5 ° Â ° Í

v.S — длина бассейна; — ширина бассейна; — расстояние от дна бассейна до нижних кромок перегородок;

v — скорость втекания жидкости через каналы 7;

S — суммарная площадь поперечного сечения каналов 7. где L

15 В

Применение предлагаемого устройст25 ва позволит достаточно быстро демонстрировать, например, в учебном процессе, температурную стратификацию в жидкости в условиях, максимально приближенных к натурным.

ЗО

Формула изобретения

Устройство для создания темпера35 турной стратификации в жидкости, содержащее бассейн с каналами для подачи жидкости от охладителя и каналами для отвода жидкости, расположенными в верхней части бассейна, и подогре40 ватель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени установления стратификации, оно имеет расположенные вдоль стенок на заданном расстоянии от них и от дна перегородки из теплоизолирующего материала, каналы для подачи жидкости от охладителя расположены в нижней части бассейна, а каналы для отвода жидкости и подогреватель размещены по разные стороны перегородок.

Составитель П.Сердечнов

Техред А. Кравчук Корректор N.Äåì÷èê

Редактор E.Ïàïï

Заказ 6295/51 Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4