Устройство для снижения гидравлического сопротивления в трубопроводе

 

Изобретение относится к транспортировке жидкостей, преимущественно высоковязких, по трубопроводам и может быть использовано для транспортировки жидкостей к потребителю. Цель изобретения - повышение устойчивости слоев маловязкой магнитной жидкости за счет сосредоточения магнитного поля вблизи поверхностей трубы путем создания высокого градиента напряженности магнитного поля. На поверхности трубопровода 1 установлены постоянные магниты 2, вьтолненные в виде полос и расположенные длинной стороной вдоль образующей трубопровода, удерживающие кольцевой прерывистьй слой 3 из маловяэкой магнитной жидкости на основе керосина . Вектор намагниченности полос направлен по радиусу трубопровода 1, а вектор намагниченности в соседних полосах ориентирован противоположно. 2 ил. с (Л

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

COUHAËÈÑÒÈ×ÅÑHÈХ

РЕСПУБЛИК

О А1 (19) ()1) (5))4 F 17 D 1 08

NCAA :- :"g

13„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4117158/23-08 (22) 05.06.86 (46) 30. 01. 88. Бюл. У 4 (71) Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова (72) В.Ф.Медведев, М.С.Краков, Е.С.Маскалик и В.И.Шибуняев (53) 621.643(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР.

У 485277, кл. F 17 D 1/16, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 566978, кл. F 15 D 1/06, 1977.

Авторское свидетельство СССР

1(1124 152, кл. F 17 D 1/08, 1984 . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В ТРУБОПРОВОДЕ (57) Изобретение относится к транспортировке жидкостей, преимущественно высоковязких, по трубопроводам и может быть использовано для транспортировки жидкостей к потребителю.

Цель изобретения — повышение устойчивости слоев маловязкой магнитной жидкости за счет сосредоточения магнитного поля вблизи поверхностей трубы путем создания высокого градиента напряженности магнитного поля.

На поверхности трубопровода 1 установлены постоянные магниты 2, выполненные в виде полос и расположенные длинной стороной вдоль образующей трубопровода, удерживающие кольцевой прерывистый слой 3 из маловяэкой магнитной жидкости на основе керосина. Вектор намагниченности полос направлен по радиусу трубопровода 1, а вектор намагниченности в ="îñåäíèõ полосах ориентирован противоположно.

2 ил.

1 13 038Î 2

Изобретен »е» тносится к транспорту жидк осте й, преиму»цес твенно высок овя эких, по трубопроводам. !!ель изобретения — повышение ус— тойчикости слоев маловязкой магнитной жидкости и, как следствие, увеличение скорости прокачки транспортируемой высоковяэкой жидкости вследствие сосредоточения магнитного поля вблизи поверхности трубы путем создания высокого градиента магнитного поля.

В устройстве для овышения устойчивости пристенного слоя маловязкой магнитной жидкости и увеличения пропускной способности трубопровода пристенный слой маловязкой магнитной жидкости создается с помощью набора полосоных магнитов, намагниченных по радиусу, причем в соседних магнитных полосах вектор намагниченности ориентирован противоположно. В результате такого расположения магнитов магнитно-силовые линии магнитного поля 25 практически везде окаэываются перпендикулярными радиусу трубы. Так как магнитно-силовые линии каждого магнита замыкаются на соседние Màãíèты, то магнитное поле сосредоточено 30

B основ»»ом вблизи поверхности трубы, что является оптимальным для надежного удержания сл. я магнитной жидкости.

Такая систем,» установки полосоных постоянных магнитс»з позволяет создать

3". прерыви» тый ко»»;-.. евой слой иэ маловя з" кой магнитно.» жидкос:-vi на внутренней поверхности трубопровода по всей его длине.

Для созда« .я и. риферийного преры- 0 вистого кольцево» о "»оя иэ маловязкой магнитной жилк< сти ..3 жидкость не подэется в труб::.»ро .д непрерыв. h но, à и мсщаетс»;;ä»»í раз в трубопровод», обладая магнитными свойствами, удерживается в нем с помощью постоян: ых м,»гHl»òîâ в гиде полос, установленных на поверхности трубопровода. Маловяэкая магнитная жидкость покрывает стенки вдоль образующсй трубопрсвода таким б;.зазом, что соз— дается равном.р».ый прерывистый слой маловязкой жидкости и;, всей его длине.

На фиг.l пред тавлен трубопрсвод, р-эрез; на фиг.2 — !гаэрез A-А на фиг. 1.

Устройсгво содержит трубопровод с установле »»»ь»ми на его поверхност. постоянными магнитами 2, выполненными в виде полос и расположенными длинной стороной вдоль образующей трубопровода. Кольцевой прерывистый слой иэ маловязкой магнитной жидкости 3 на основе керосина намагниченностью

13 KA!м, кинематической вязкостью

2,56 10 м /с удерживается постоянны6 7 ми магнитными полосами 2. По трубопроводу транспортируется высоковязкая жидкость 4 (безводный глицерин с кинематической вязкостью

800 .10 м1/с при 20 С).

Устройство работает следующим образом.

На поверхность трубопровода 1 устанавливают постоянные магниты 2, выполненные в виде полос, так, чтобы длинная сторона постоянных магнитов 2 была расположена вдоль образующей трубопровода 1, при этом вектор намагниченности полос направлен по радиусу трубопровода, а вектор намагниченности в соседних полосах ориентирован противоположно. Расстояние между магнитными полосами по длине и образующей трубопровода выбирают так, чтобы обеспечить максимальную неоднородность магнитного поля и прерывность кольцевых слоев из маловязкой магнитной жидкости. Это достигается тем, что на любое сечение трубопровода по erî образующей устала»»ливаетcя только четное коли ество магнитных полос при соответствующей их ширине.

В трубопровод 1 эакачивают маловяэкую магнитную жидкость 3 на основе керосина намагниченностью 13 кА/м, -6 кинематической вязкостью 2,56 !О м /с при 20 С. Иаловяэкая маг»»итная жид— кость 3 в результат действия градинта напряженности магнитного поля концентрируется на в»:утренней образующей поверхности трубопровода.

В результате действия магнитного поля на магнитную жидкость последняя образует устойчивые ольцевые Слои по все и длине тр .бспровода . Остатки м.-гнитной жидкост п..сле формирования прис.тенного коль »евого слоя сливаются иэ трубопровода.

3акачивают тра»с »ортируемую вь»с»>ковязкую жидкосэ ь — безводный глицегин с кинематической вязкостью

-ь 2i

800 10 м с. Транспортируемый поток высоковяэкой жи;»кости приводит я движение поверх«ос:»ьн» слой малоФормула изобретения

А-A

Составитель И.Петоян

Редактор Л.Веселовская Техред М.Дидык

Корректор О.Кравцова

Заказ 391/34 Тираж 448 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул.ПР,1с кт»ая, 4

Э 13703 вязкой магнитной жидкости, которая начинает циркулировать вдоль внутренней поверхности трубопровода, а градиент напряженности магнитного

5 поля, прижимая ее к стенке трубопровода, тем самым препятствует уносу магнитной жидкости с транспортируемым потоком, который последовательно проходит расположенные друг за другом слои иэ маловяэкой магнитной жидкости. При этом уменьшаются трение о стенку трубопровода и сопротивление.

Устройство для снижения гидравлического сопротивления в трубопроводе, 2 содержащее средства для создания при60 4 стенного слоя маловяэкой маг»итной жидкости, выполненные в виде постоя»ных магнитов, установленных на поверхности трубопровода на расстоянии, превышающем в 5-10 раз их шири»у, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости слоев маловязкой магнитной жидкости за счет сосредоточения магнитного поля вблизи поверхности трубы путем создания высокого градиента напряженности магнитного поля, постоянные магниты выполнены в виде полос, установленных на поверхности трубопровода вдоль образующей, при этом вектор намагниченности полос направлен по радиусу трубопровода, а в сосед»их магнитных полосах вектор намагниченности ориентирован противоположно.