Способ визуализации конвективных течений в жидкостях с помощью красителя нильского синего



Способ визуализации конвективных течений в жидкостях с помощью красителя нильского синего
Способ визуализации конвективных течений в жидкостях с помощью красителя нильского синего

 


Владельцы патента RU 2402011:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)

Изобретение относится к способам визуализации конвективных течений, в которых в жидкость вводятся трассирующие частицы или красящие вещества. Способ визуализации конвективных течений в жидкостях заключается в том, что течения наблюдаются в растворе красителя нильского синего со степенью насыщения, достаточной для существования нерастворенных частиц красителя. Техническим результатом изобретения является создание возможности для детального изучения структуры визуализации конвективных течений в жидкостях. 2 ил.

 

Изобретение относится к области механики жидкости, теплофизики и теплотехники, а именно к способам визуализации конвективных течений в жидкостях.

Цель изобретения - создание возможности для детального изучения структуры конвективных течений в жидкостях.

При решении ряда научно-технических и учебных задач большое значение имеют методы визуализации течений, базирующиеся на введение в жидкость различных микрообъектов (алюминиевой пудры, ликоподия, газовых пузырьков), либо красящих веществ [1]. Они обеспечивают получение обширной информации о течениях при максимально простой технике эксперимента. Одна из возможных экспериментальных схем показана на Фиг.1, где: 1 твердая поверхность, нагрев которой порождает конвективные течения в слое жидкости 2, наблюдаемые с помощью стандартного осветителя 3 и микроскопа 4.

Особенностью предложенного способа визуализации течений является применение насыщенных растворов (В качестве растворителя, в зависимости от решаемой задачи, могут использоваться спирты, жиры и различные жироподобные вещества [2]) красителя нильского синего [2], т.е. растворов, содержащих частицы нерастворившегося красителя.

Благодаря микроразмерам и малой плотности такие частицы образуют устойчивые взвеси и переносятся малейшими течениями жидкости. Учитывая, что основной цвет раствора варьируется от розового до темно-синего2 (2Цвет зависит от типа растворителя (2)), в то время как нерастворенные частицы имеют контрастный светло-зеленый цвет, в растворах нильского синего могут наблюдаться максимально детализированные ярко-выраженные структуры течений.

В качестве примера на Фиг.2 показаны результаты опытов с тонким горизонтальным слоем раствора нильского синего в изопропиловом спирте: (а) - однородно прогретый слой без течений; (б) - конвективные ячейки, возникшие в результате нагрева слоя снизу (хорошо видны центральные области с восходящим потоком и темные границы конвективных ячеек, на которых развиваются нисходящие течения жидкости).

Литература

1. Альбом течений жидкости и газа. Перевод с английского. / Сост. М.Ван-Дайк, М.: Мир, 1986, 184 с.

2. Селиванов Е.В. Красители в биологии и медицине: Справочник. - Барнаул: Азбука, 2003, 40 с.

Способ визуализации конвективных течений в жидкостях, отличающийся тем, что течения наблюдаются в растворе красителя нильского синего со степенью насыщения, достаточной для существования нерастворенных частиц красителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области медицины. .

Изобретение относится к датчику для измерения плотности и вязкости текучей среды. .

Изобретение относится к измерительной технике и использует измерение времени заполнения емкости объемом (10 мл) смазочным материалом (вязкости среды), плотности, коррозионной активности смазочной среды по бальной системе, сравнивая с эталоном, а также обнаружение в масле продуктов износа узлов трения, неполного сгорания топлива, охлаждающей жидкости.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования вязкости крови. .

Изобретение относится к способу и может быть использовано, например, при контроле и управлении технологическими процессами на предприятиях пищевой промышленности для оценки вязкости жидких оптически непрозрачных суспензий, а также при проведении научно-исследовательских работ.

Изобретение относится к области определения физико-механических свойств порошкообразных материалов. .

Изобретение относится к технической физике, а именно к устройствам для определения, контроля и измерения физических параметров веществ, и предназначено для бесконтактного измерения вязкости высокотемпературных металлических расплавов.

Изобретение относится к гравитационной седиментации и может быть применено на шахтах и обогатительных фабриках для анализа диапазона крупности частиц в шламовых водах.

Изобретение относится к области микрофлуидики и может быть использовано для создания течения в капле жидкости

Изобретение относится к охране природных ресурсов и может быть использовано при мониторинге природных сред в нефтедобывающих районах

Изобретение относится к средствам и методам измерения параметров вязкоупругих жидких сред, а более конкретно к определению вязкости и упругости образца жидкости с использованием метода резонансных стержней при исследовании акустических свойств жидких сред, и может применяться, в частности, в области нефтедобычи, для определения параметров тяжелых нефтей при разработке месторождений

Изобретение относится к способам определения вязкости жидкостей и коллоидных систем и может быть использовано для анализа реологических параметров прозрачных и непрозрачных жидкостей, в том числе и магнитных коллоидных систем

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к бесконтактным аэрогидродинамическим способам контроля вязкости жидкости, и может найти применение в различных отраслях промышленности, например химической, пищевой и др

Изобретение относится к ультразвуковым средствам измерения вязкости жидких сред, а более конкретно к магнитострикционным вискозиметрам, и предназначено для контроля в реальном масштабе времени работоспособности рабочих жидкостей, в частности гидравлического, компрессорного, трансмиссионного, моторного и трансформаторного масла, а также для контроля технологических процессов переработки материалов

Изобретение относится к области экструдирования материалов растительного происхождения и может быть использовано для определения свойств экструдируемых древесных опилок

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для измерения вязкости различных жидкостей
Наверх