Способ исследования тепломассообмена при образовании градин в газовых потоках и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к метеорологии ,в частности, к способам и устройствам для изучения процесса гранулообразования в потоках газа, сопровождающегося фазовыми превращениями вещества. Цель изобретения - повышение информативности исследований процессов тепломассообмена. Внутри основного газового потока формируют дополнительный, с независимым регулированием тепловлажностных и газодинамических параметров, в который перемещают градину или каплю из основного потока. Устройство содержит корпус с двойными стенками, хонейкомб и систему профилированных тормозящих сеток для стабилизации основного потока, размещенные в диффузоре. Диффузор выполнен переходящим из прямолинейного в криволинейный и содержит вставку, состоящую из эластичной камеры с двойными стенками и профилированного хонейкомба для формирования дополнительного потока. Полость эластичной камеры соединена с источниками дополнительного потока, а зазор между ее стенками соединен с источником сжатого газа для изменения формы камеры. В стенках криволинейной части диффузора выполнены щелевые отверстия, соединяющие его полость с зазором между стенками корпуса, причем зазор на участке со щелевыми отверстиями выполнен сужающимся. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G О1 N 25/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ процессов тепломассообмена при образовании rрадин.

Способ состоит в формировании внутри основного газового потока дополнительного газового потока с независимым регулированием его тепловлажностных и газодинамических параГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4346074/31-25 (22) 13.11.87 (46) 07.07.89. Бюл, Х 25 (71) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности и Высокогорный геофизический институт (72) В.Н. Филаткин, А,Г. Федотов, И.И. Пилип, И,В, Двуреченский и M.È. Тлисов (53) 536.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 832537, кл. С 01 N 1/00, 1981 °

Cotton W., Gokhale N. Collision, Coalescence and Breakup of Large

Water Drops in à Vqrtical Wind

Tannel ° — J. of Geophysical Research, ч. 72, 11 16, 1967, р. 4039-4041. (54) СПОСОБ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОИАССООБИЕНА ПРИ ОБРАЗОВАНИИ ГРАДИН

Ъ ГАЗОВЫХ ПОТОКАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к метеорологии, в частности к способам и устройствам для изучения процесса гранулообразования в потоках газа, сопровождающегося фазовыми превращениями вещества. Цель иэобретения— повышение информативности исследоваИзобретение относится к метеорологии и может быть использовано при изучении процесса гранулообразования в потоках газа, сопровождающегося фазовыми переходами вещества.

Целью изобретения является повышение информативности исследований

ÄÄSUÄÄ 1492251 А 1 нии процессов тепломассообмсна.

Внутри основного газового потока формируют дополнительный с независимым регулированием тепловлажностных и газодинамических парамеетров, в который перемещают градину или каплю иэ осноВного потока, Устройство содержит корпус с двойными стенками, хонейкомб и систему профилированных тормозящих сеток для стабилизации основного потока, размещенные в диффузоре. Диффуэор выполнен переходящим из прямолинейного в криволиней" ный и содержит вставку, состоящую из эластичной камеры с двойными стенками и профилированного хопейкоиба для формирования дополнительного потока, Полость эластичной камеры соединена с источниками дополнительного потока, а зазор между се стенками соединен с источшпсом сжатого газа для изменения формы камеры. В стенках криволинейной части диффузора выполнены щелевые отверстия, соединяющие его полость с. зазором между стенками корпуса, причем зазор на участке со щелевыми отверстиями выполнен сужающимся. 2 с.п. ф-лы, 2 пл, 149225 1

/ метров и перемещении в этот поток из основного градины или капли для ис— следования тепломассообмена в условиях дополнительного потока.

На фиг. 1 показана схема рабочей части устройства и узел I; на фиг.2общая схема устройства.

Устройство состоит иэ двустенного корпуса 1 для основного вертикального потока, В корпусе размещены хонейкомб 2, диффуэор 3 и подвижная профилированная сетка 4 с механизмом 5 для ее перемещения, Диффузор 3 выполнен переходящим из прямолинейного в 15 криволинейный участок 6 со щелевыми отверстиями 7 между своей полостью

8 и междустенным зазором 9, В полости

8 размещена вставка 10, состоящая из эластичной камеры 11, профилиро- 20 ванного хонейкомба 12 и внутреннего диффузора 13. Камера 11 полостью 14 соединена каналами 16 подвода дополнительного газового потока с источником 15, например вентилятором, 25 снабженным собственными системами 17 регулирования тепловлажностных и газодинамических параметров. Эластич—

° ная камера 11 выполнена двустенной, а ее зазор 18 соединен с источником 30

19 давления, например баллоном со . сжатым газом, через регуляторы 20, установленные на трубках 21 подвода, Камера 11 выполнена таким образом, что ее хвостовая часть охватывает 35 профилированный хонейкомб 12 и диффуэор 13. Внутренние поверхности ячеек

22 хонейкомба выполнены токопроводящими, например, металлизированными и гидрофобными, в частности с фто- 40 ропластовыми покрытиями 23. Корпус

1 основного потока выполнен с прозрачными участками 24, обеспечивающими возможность визуального наблюдения и кинофотосъемки в рабочем уча- 45 стке диффузора 3, Зазор 9 предназначен для выравнивания температуры основного потока. Источником основного потока является вентилятор 25, В систему 26 регулирования параметров потока входят увлажнитель, нагреватель, охладитель, каплеотбойники и другие подобные элементы, При проведении исследований устройство может быть оснащено средствами регистрации газодинамических параметров (термометрическими преобразователями, гигрометрами), а также средствами измерения размеров градин (координатной сеткой, фотокиносъемочной аппаратурой).

Способ исследования тепломассообмена при помощи данного устройства осуществляется следующим образом.

Путем регулирования тепловлажност-. ных и газодинамических параметров поток воздуха основного источника поддерживают в стационарном режиме.

В основной поток на рабочем участке диффуэора 3 вносят капли жидкости и при помощи регулирования местоположения сетки 4 добиваются стационарного витания капель в рабочей зоне диффузора. Затем производят смену режимных параметров, фиксируя изменения, происходящие с каплей. Кроме изменения формы и размеров капли, может в определенных условиях происходить и фазовый переход вещества капли, сопровождающийся резкой сменой тепловых и физических свойств вещества. В результате градина получает импульс движения и выбрасывается с места витания. Однако основной поток, попадая в полость криволинейного участка 6, теряет скорость, и градина с учетом ее новых аэродинамических свойств и вдува воздуха в щели 7 перемещается в дополнительный поток, имеющий свои тепловлажностные и гаэодинамические параметры.

Изменения скоростного поля в дополнительном потоке осуществляют за счет изменения формы и сечения эластичной камеры 11 путем регулирования газонаполнения ее зазора 18, Фиксируемые в процессе исследования визуально или кинофотосъемкой изменения градины в дополнительном потоке, связанные с тепломассообменом, позволяют оценить скорость тепломассообмена и другие характеристики.

Формула и э обретения

1, Способ исследования тепломассообмена при образовании градин в газовых потоках, включающий помещение исследуемой капли в основной газовьй поток и инициирование фазового перехода вещества, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с .целью повышения информативности, внутри основного газового потока формируют дополнительньй гаэовьй поток с независимым регулированием тепловлажност1492251 ив.1 ных и газодинамических нараметрон и перемещают градины из основного потока в дополнительный °

2. Устройство для исследования тепломассообмена при образовании градин в газовых потоках, содержащее корпус из двойных стенок с зазором между ними с рабочим участком, состоящим из основного хонейкомба, диффузора и тормозящих сеток, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности, диффузор выполнен переходящим в криволинейный, внутри диффузора размещена вставка, состоящая из эластичной камеры, способной менять свою форму, профилированного дополнительного хонейкомба и внутреннего дополнительного диффузора, причем полость эластичной камеры соединена с источниками дополнительного газового потока, снабженными собственными системами регулирования тепловлажностных и ra10 зодинамических параметров, а в стенках криволинейной части диффузора выполнены щелевые отверстия, соединяющие его полость с зазором между двойными стенками канала, причем за15 со щелевыми отверстиями выполнен сужающимся.

1492251

Составитель С. Харламов

Редактор О. Юрковецкая Техред Л.Сердюкова Корректор Л, Патай

Заказ 3869/45 Тирам 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101