Способ определения параметров струи

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования струй, вытекающих из сопл различной формы, а также позволяет повысить эффективность и упростить исследования сопл. Струю 6, вытекающую из сопла 5, закрепленного на кронштейне 7, направляют на поверхность жидкой или сыпучей среды 4, находящейся в емкости 1, в результате чего на поверхности среды 4 образуется воронка 11. При этом форму струи 6 определяют по форме основания воронки 11, дальнобойность - по исчезновению воронки 11 при удалении сопла 5 от поверхности среды 4 вдоль штанги 8, силу действия струи 6 на преграду - по количеству среды, вытесненной воронкой 11 из емкости 1 в мерный сосуд, а распределение давления струи по преграде - как частное от деления силы действия стуи на диаметр воронки 11, при этом исследуемые участки струи 6 выделяют с помощью пластины 12 с отверстием. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОЕЕТСКИХ

COUHAËÈÑÒ ÍЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 I. 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 2

ГОСУЯАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4259280/24-10 (22) 23.04.87 (46) 30.06.89. Бюл. 11 24 .(71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С.М.Кирова (72) В.В.Маловичко и А.А.Ярхо, (53) 531.787(088.8) (56) Майер В.В ° Простые опыты со струями и звуком. — Учебное руководство. М., 1985, с. 67.

Турбулентное смещение газовых струй./Под ред. Г.Н.Абрамовича.

М., 1974, с. 3-28. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

СТРУИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования струй, вытекающих из сопл различной формы, а также позволяет повысить эффектив Ность и упростить исследования сопл.

Струю 6, вытекающую из сопла 5, закрепленного на кронштейне 7, направляют на поверхность жидкой или сыпучей среды 4, находящейся в емкости

1, в результате чего на поверхности среды 4 образуется воронка 11. При этом форму струи 6 определяют по форме основания воронки 11, дальнобойность — по исчезновению воронки

11 при удалении сопла 5 от поверхности среды 4 вдоль штанги 8, силу действия струи 6 на преграду — по. количеству среды, вытесненной воронкой 11 из емкости 1 в мерный осуд, а распределение давления струи по преграде — как частное от деления силы действия струи на диаметр воронки 11, при этом исследуемые участки

„.SU 1490516 A 1

2 струи 6 выделяют с помощью пластины

12 с отверстием. 4 з.п ° ф-лы, 2 ил, 1490516

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования струй, вытекающих иэ сопл различной формы.

Цель изобретения — повышение эффективности и упрощение исследования сопл.

На фиг. 1 и фиг. 2 показан стенд для осуществления предлагаемого способа при различных вариантах испытаний, общий вид.

Стенд (фиг. 1), предусматривающий

Использование в качестве испытательной среды жидкости, представляет собой емкость 1, в которой закреплена трубка 2 с вентилем 3 для слива жидкости 4. Исследуемое сопло 5, формирующее струю 6, закреплено в кронштейне 7, который может перемещаться 2О вдоль штанги 8 и фиксироваться в нуж1ном положении. Штанга 8 имеет шкалу

<отсчета расстояния сопла от поверх-ности жидкости. Давление перед соплом измеряется манометром 9. Для сбо- 25 ра вытесненной жидкости предназначена емкость 10, в качестве которой может быть использован мерный сосуд.

В качестве испытательных сред должны выбираться такие, которыс. реа- 3О гируют на воздействующий на них поток, изменяют форму и состояние и позволяют наблюдать, фиксировать и производить измерения результатов испытаний. Например, в качестве испытательной среды при исследовании потоков жидкостей могут быть использованы сыпучие или вязкие материалы, а при иссле11овании горячих струй легко плавкие вещества (лед, сплавы 40

C и т.д.) .

Способ осуществляют следующим Образом, Осуществленгге проиллюс.трировано на примере исследования струй газа с использовани M B качестве испытательной с реды в< лы.

Перед началом исследований емкость 1 запо.гняют жидкостью 4 (например, водой) ло уровня трубки 2 (фиг. 1). Исследуемое ссплс 1акрепляют В кр Онп!Те llн Р 7 на Il е Обх РЛ имОм расстоянии, т 11оверхности жидкости (воды)

Через сi!ïno 5 пол не< Гхо;1имым

55 давлением„ г«торое контр«л11руют по манометру 9, 11одают иссггедуемый поток (струю), в данн< м слуна< — сжатый гаэ, нанриг<ер 1 з;1 ух. Нрн <с <<бходимости контролируют и другие параметры потока, такие как расход, теггпература и т.д. с помощью соответствующего оборудования (не показано).

В результате действия сжатого газа на поверхности воды образуется воронка l1, что приводит к вытеснению соответствующего количества воды из емкости 1 в мерный сосуд (емкость)

10 через трубку 2. Для этого кран (вентиль) 3 должен быть открыт после установления окончательной формы воронки или перед подачей в емкость 1 струи воздуха.

Воздеиствие струи (дальнобойность, силу действия струи на преграду, распределение давления по поверхности воздействия, размеры и конфигурация

«поверхности, на которую оказывает воздействие струя) определяют по размерам и конфигурации воронки в жидкости и по количеству вытесненной жидкости. Способ позволяет также определять воздействие струи на преграды, расположенные как перпендикулярно, так и под углом к исследуемой струе.

С целью ускорения процесса исследования сопл (ускорения вытеснения из емкости воды) емкость 1 может на<полняться до краев (фиг. 2). В этом случае количество жидкости, вытесненной при подаче на нее струи воэдуха, определяют путем измерения количества жидкости, которую доливают в емкость 1 до первоначального уровня

При изменении условий исследования потока (температуры, давления потока, расстояния сопла От поверхности жидкости и др.) или при Определении сравнительной эффективности различных сопл сжатый воздух могут подавать не до момента, когда прекратится вытеснение жидкости 4 из емкости 1, а в течение равных промежутков времени для каждого случая.

Кроме количества вытесненной жидкости об эффективности сопл можно с.удить и по форме воронки, 1бразуемой на поверхности жидко< ти в резуль тате действия не нее струи воздуха.

Например, чем меньше диаметр воронки, тем вьппе давление, Окавгн<немое струей, истекающей и с пл», например, при одинаковом количе<.<ве вытесненной жидкости. Белн;ину, нвления определяют как ча т<н>е с ле1<е—

1490516 ния силы действия струи на диаметр воронки, ее образуемой. В случае необходимости нужная часть струи может быть выделена путем установки иа нее пути пластины 12 с отверстием (фиг. 2) или подбором для исследования емкости соответствующего диаметра (меньшего, чем диаметр струи).

Для облегчения определения раэме- О ров воронки или сравнения воронок при различных испытаниях сопл целесообразно в момент исследования сопла производить фотографирование поверхности жидкости (после окончательного формирования воронки или в один и тот å определенный момент исследований).

Параметры воздействия струи на преграду могут быть определены, если произвести полное измерение воронки (конфигурацию и обьем).

В качестве испытательной среды могут быть использованы и другие, нежели жидкость, материалы (например, 75 сыпучие или лед). В этом случае не обязательно размещение их в емкости.

Предлагаемый способ позволяет определять воздействие струй, истекающих из сопл, на преграду по параметрам воронки, которая образуется в испытательной среде за счет воздействия на иее струи. Это дает воэможность затрачивать минимальное время на проведение исследований сопл, что в целом увеличивает эффективность

35 способа.

Предлагаемый способ может быть использован также для определения

Ьффективности сопл, используемых для 40

J разрушения сводов сыпучих материалов, выгружаемых иэ бункеров. За короткий период может быть определена наиболее подходящая конфигурация сопла, предназначенного для этих целей.

Ф о р м у л а и э о Г р е т " „н»

1. Способ определения параметрон струи, действующей на преграду, эа.:лючающийся в том, что струю, I.bI-::какщую из сопла, направляют на измерительный элемент, по показаниям которого определяют силу действия струи на преграду, распределение давления струи по преграде, форму и дальнобой-. ность струи, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и упрощения исследования сопл, в нем в качестве измерительного элемента используют жидкую илн сьптучую среду, которую помещают в емкость, а струю направляют на поверхность среды, при этом параметры струи определяют по геометрическим параметрам воронки, образующейся на поверхности среды.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что форму струи определяют по форме основания воронки.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что дальнобойность струи определяют по исчезновению воронки при удалении сопла от поверхности среды.

4. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что силу действия струи на преграду определяют по количеству среды, вытесненной воронкой иэ емкости.

5. Способ по пп. 1 н 4, о т л ич а ю шийся тем, что на пути струи устанавливают сменную пластину с отверстием, при этом распределение давления струи на преграде определяют как частное от деления силы действия струи на диаметр воронки.

1490516

Сватью

8opdyi

Составитель М.Жуков .

Техред А.Кравчук Корректор Т.Малец

Редактор А.Ревин

Заказ 3744/47 Тирая 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откуънчеиа ври ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5 производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ум оред, ул. Гагарина, 101