Способ определения среднего размера и интенсивности капель жидкости в двухфазном потоке

 

Изобретение может найти примение, например, в турбостроении при проведении исследований параметров двухфазного потока (водяного пара с капельками влаги). Кроме того, способ применим и в других отраслях промьшленности, в которых имеет место движущийся двухфазный поток, вызывающий повреждения язвенного характера, в частности, химической промышленности. Целью изобретения является повышение надежности измерения за счет обеспечения дистанционного режима измерения и устранения нарушения газодинамики потока. Из.обретение позволяет измерять средний диаметр капель жвдкости в двухфазном потоке и их интенсивность дистанционно в труднодоступных и недоступных объемах при высоких давлениях и температурах. Способ основан на определении величины эрозионного разрушения этим потоком поверхности образца. Новым в способе является то, что разрушаемую поверхность об разца предварительно активируют с образованием радиоактивной метки, состоящей из двух радионуклидов с разным распределением по глубине х и известной зависимостью N,(x) и N(x), где N и N - интенсивность излучения каждого из радионуклидов. При этом площадь радиоактивной метки выбирают больше максимального размера капель, но она ограничена необходимой точностью измерений. Меньшая глубина распределения радионуклида сравнима по величине с максимальным ожидаемым размером капель. В процессе воздействия потоком дистанционно измеряют N, и NI и критическое время до момента появления расхождения отношения . с известной зависимостью и определяют средний размер и интенсивность капельного потока по предварительно полученным градуировочным зависимостям , связывакмцим величины (Nj /N с размером капель и их интенсивность для разного размера капель с длительностью интервала времени t, . 2 ил. (Л 4 N3 О 4;. О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН дд 4 С 01 N 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 1Р, .. !

1..и

;! Ь : т (21) 4127923/25-25 (22) 04. 10.86 (46) 30.08,88, Бюл, ¹ 32 (71) Производственное объединение атомного турбостроения Харьковский турбинный завод" им.С.M.Êèðîâà (72) М.Д.Рошаль, M.Á.ßâåëüñêèé, А.Н.Потапов, И.О.Константинов и А.И.Леонов (53) 539.215.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №- 466341, кл. С 01 N 15/02, 1975.

Глушков В.Н. Исследование структуры влажного пара в трубных решетках: Автореферат на соиск.уч.ст. к.т.н. М.: МЭИ, 1971, с.19. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО РА3МЕРА И ИНТЕНСИВНОСТИ КАПЕЛЬ ЖИДКОСТИ

В ДВУХФАЗНОМ ПОТОКЕ (57) Изобретение может найти примение, например, в турбостроении при проведении исследований параметров двухфазного потока (водяного пара с капельками влаги) . Кроме того, способ применим и в других отраслях промьппленности, в которых имеет место движущийся двухфазный поток, вызывающий повреждения язвенного характера, в частности, химической промышленности.

Целью изобретения является повьппение надежности измерения за счет обеспечения дистанционного режима измерения и устранения нарушения газодинамики

„„SU„„1420476 А1

1 потока. Изобретение позволяет измерять средний диаметр капель жидкости в двухфазном потоке и их интенсивность дистанционно в труднодоступных и недоступных объемах при высоких давлениях и температурах. Способ основан на определении величины эрозионного разрушения этим потоком поверхности образца. Новым в способе является то, что разрушаемую поверхность об ° разца предварительно активируют с образованием радиоактивной метки, состоящей из двух радионуклидов с разньпк распределением по глубине х и известной зависимостью N,(х) и N (õ), где

И„ и М вЂ” интенсивность излучения каждого из радионуклидов. При этом 3 площадь радиоактивной метки выбирают больше максимального размера капель, но она ограничена необходимой точно- (» стью измерений. Меньшая глубина распределения радионуклида сравнима по величине с максимальным ожидаемым размером капель ° В процессе воздействия

twsL потоком дистанционно измеряют N< и В

Nq и критическое время й„Р до момента, Я появления расхождения отношения N/N Q с размером капель и их интенсивность для разного размера капель с длительностью интервала времени t„ . 2 ил. фр, ° й

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля параметров газожидкостных потоков и, может быть использовано в машиностроении, энергетике и других отраслях промьппленности.

Цель изобретения — повышение надежности измерения за счет обеспечения дистанционного режима измерения и устранения нарушения газодинамики

10 патока.

На фиг.1 представлены нормированные зависимости интенсивностей радионуклидов от расстояния от поверхности образца; на фиг.2 — градуировочная и измеряемые зависимости отношения интенсивностей от расстояния.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что о среднем эффективном приводящем к разрушению

20 диаметре капель и об их интенсивности судят по результату воздействия на поверхность изделия или образца капельного потока.

Так как шероховатость оказывается тем больше, чем больше диаметр воздействующих на нее капель, то, следовательно, капли большего диаметра вызывают отклонения от теоретической кривой f.(x)=N,/N при больших значениях (N,/N ) „, чем капли меньшего диаметра. В случае воздействия на поверхность потоков с одинаковым средним размером капель, но разной интенсивности, поток большей интен- 35 сивности вызывает отклонение от теоретической кривой f(õ) при той же величине (N,/Nz) „, но через меньшее время „ с начала эксперимента, чем поток меньшей интенсивности. 40

Пример. Исследовали эрозию образцов из стали 15Х12ВНИФ размером

10) 10 мм с двухслойной радиоактивной меткой на них.

Радиоактивную метку формировали 45 на циклотроне У-150 с использованием

Ы-частиц с энергией 45,6 МэВ с образованием Со.ипротонов с энергией

22,5 МэВ с образованием Со. Активацию проводили в различных режимах, при этом распределение активности по Со создавали до глубины 1000 мкм, по Со глубина активации 200 мкм. Градуировочные кривые получали методом "стопки фольг".

Погрешность определения каждой точки составляет ЗЖ.

Радиаметрию локальной метки проводили детектором типа БДЭГ2-23 и 4-ка-, нального амплитудного анализатора.

476

Погрешность измерений составила 5Х.

Определяли интенсивность радиоизлучения по каждому радионуклиду N„(x) и Nz(x). Подсчитывали для каждого замера отношение Nq(х)/N (х). ОпредеЙ (х) пипи значение (), при котором

К (х) зз величина f (x) отличается от теоретического значения f(x) на величину не менее 10 процентов.

До выполнения измерений среднего диаметра капельного потока для меток с указанными в примере параметрами были получены градуировочные зависимости d =f(†) в диапазоне Й »(х)

cP N <(x) р Р

=200-1000 мкм с шагом 200 мкм. При воздействии капельным потоком с известным средним диаметром капель получены значения () для двух

Ы» (х)

Ы (х) кр случаев, равные 0,67 и 0,87, что соответствовало по градуировочной зависимости значениям диаметров капель

550 и 920 мкм.

Для диаметра капель 550 мкм получена градуировочная зависимость для потоков разной интенсивности 7,5, 15, и 22,5 кг/ч, Затем проводили измерение интенсивности потока со средним диаметром капель 550 мкм.

Значение времени t ð составило

320 мин, что соответствовало по градуировочной зависимости интенсивности потока 18 кг/ч.

Формула изобретения

Способ определения среднего размера и интенсивности капель жидкости в двухфазном потоке, заключающийся в том, что на поверхность образца воздействуют гаэоящцкостным потоком и по ее эрозионному разрушению судят о среднем размере и интенсивности капель жидкости в потоке, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности измерения за счет обеспечения дистанционного режима измерения и устранения нарушения газодинамики потока, поверхность образца активируют с образованием радиоактивной метки, состоящей иэ двух радионуклидов N H N, внедренных в образец на разную глубину х от его поверхности по известным законам распределения интенсивностей излучения N (x) и Nq(x), в процессе воздействия пото1420476

А

0, 200

087

ОбЯ

200 100

Составитель Д.Громов

Техред M.Ходанич Корректор M,Øàðîøè

Редактор А.Огар

Заказ 4323/48

Тираж 847 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 ком на поверхность образца дистанционно измеряют зависимость f (х)=N.„(õ) /

N>(x), а о параметрах капель жидкости судят по отклонению измеряемой зависимости f (х) от градуировочной на заданную величину, причем средний диаметр капель определяют по значению

Й„р (х), при котором произошло отклонение, а интенсивность оценивают по значению время „от начала воздей- ствия двухфазного потока до момента отклонения измеряемой зависимости от градуировочной, при этом меньшую глубину внедрения радионуклида и площадь радиоактивной метки выбирают большими максимального среднего размера частиц анализируемого газожицкостно1О