Устройство для измерения скоростных характеристик двухфазного потока

 

1 !

»

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВЮ

Союз Советских

Социалистических республик (11)61 9861 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.07. 76(21) 2384524/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано15 08 78 Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования опигаиия 3Q,Q6.78

1 (51) М. Кл.

G01 Р 3/36

Государственный квинтет

Совета Мнннстров СССР ка делам нзебретеннй н открытнй (53) УДК 532 574 (088.8) (72) Автор: . изобретения

Т. H. Кадыров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА

Изобретение относится к области прикладной газовой динамики и физики плазмы и может быть использовано в 1 измерительной,технике,. в частности в технике измерения скоростных характеристик низкотемпературных плазменных двухфазных потоков, образо ванных при горении твердого топлива и истекаюших с большой скоростью в условиях .пониженного и атмосферного давления окружаюшей среды.

Известно устройство для измерения скорости плазменного потока, основанное на фотографической регистрации движения частиц flj. Однако этим устройством нельзя измерять скорость потока в реальном масштабе времени (в ритме эксперимента).

Известно также устройство для измерения скорости плазменного потока в реальном масштабе времени, основанное на фотоэлектрической регистрации движения неоднородностей f2), состояшее иэ диафрагмируюшего устройства, формирующего два узких пучка света от исследуемого потока, разделяюшего эти пучки света призмы, фокусирующих объективов, фсл оэлектрических приставок, блоков усиления и регистрации.

Недостатком известного устройства является то, что с его помощью нельзя получить полной информации о скорости движения различных компонентов потока, при исследовании течений двух»6 фазных сред, так как подобные устройства определяют скорость потока в целом, в то время как скорости основных компонентов потока, например, газа и твердых частиц различаются между со15 бой.

Целью изобретения является повыше . ние точности определения скоростных характеристик различных фаэ потока.

Это достигается тем, что» в предла20 гаемом устройстве между разделяющей призмой и диафрагмируюшим устройством установлена каретка с пазом в своей нижней части и отверстиями, выполненными попарно вдоль вертикальной

25 оси каретки, в которых размешены

61 9861 перпендикулярно направлению потока узкополосные интенферинционные светофильтры, а также кривошип, валик которого расположен в пазу каретки, и электропривод, кииематически связанный с кривошипом.

На фиг..1 приведена оптическая кинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг. " — общий вид экспериментальной установки. Устройство (фиг. 1) состоит из диафрагмирующего устройства 1, перемещающейся каретки с пазом 2, кривошипа 3, редуктора с передаточными шестернями 4-7 электродвигателя 8, фотоэлектрических приставок (ФЭП) 9, фиксирующих объективов 1О, разделяющей призмы 11.

Схема, реализующая предлагаемое устройство (фиг.2), кроме того, включает в себя генератор l 2, камеру 1 3, узел спектрального делителя излучения

14, блок питания ФЭП 15, усилитель сигналов 16 и электронный осциллограф 17.

Устройство работает следующим образом.

После включения генератора 12 в камеру 13 происходит истечение плаз-. менного потока, продукты сгорания которого последовательно пролетают.две щели диафрагмирующего устройства 1, образующего совместно с разделяющей призмой 11 оптические тракты регистрации. Оптическое излучение продуктов сгорания проходит через щели диафралмирующего устройства 1, узел спектрального делителя излучения 14 и далее после разделяющей призмы 11 фик сируется объективами 10 на входные щели ФЭП 9, формирующиеся электрические импульсы после усиления блоком

16 поступают на вход электронного осциллографа 17, работающего в ждущем режиме с многократным запуском от исследуемого сигнала.

Йля раздельного выделения монохро матического излучения от газа и твердых частиц в оптические тракты регистрации вводят две пары интерференционных светофильтров, каждая иэ которых пропускает только узкую часть селективиого и сплошного сектора излучения, -соответствующего различным фазам потока. Ввод фильтров осуществляется с помощью подвижной каретки 2, которая перемешается перпендикулярно оптической оси в вертикальной плоскости. Каретка с фильтрами посредством паза и валика кривошипа 3 через редуктор, с помощью которого регулируется скорость перемещения каретки, связана с электродвигателем 8. Регулировка скорости осуществляется переключением ступеней редуктора. Если передача движения от двигателя 8 на каретку

1 идет через пару зубчатых колес 4,5, то скорость возвратно-поступательного движения каретки с фильтрами будет ускоренной по сравнению с передачей движения от двигателя 8 через пары зубчатых колес 7 и 5.

Подобное переключение скоростей достигается смешением вала двигателя, t5 в результате которого, в одном случае, шестерня 6 выходит, из зацепления и передача движения идет через шестерни 4 и 5, в другом случае, шестерня 4 выходит из зацепления и передача от двигателя к каретке идет через пары зубчатых колес 7 и 5.

2S

ЗО

46

Так как интерференционные фильтры; установленные на подвижной каретке 2 в процессе измерения попеременно пропускают монохроматическое излучение определенной час и участка сплошного и линейчатого спектров, вызванного соответственно твердой и газовой фаз продуктов сгорания, то на экране осциллографа 1 7 поочередно будут появляться соответствующие пары импульсов, обусловленные пролетом неоднородностей твердых частиц и газа. По временному сдвигу между импульсами и базовому расстоянию, которое задает» ся диафрагмируюшим устройством, вычисляют скорость движения твердых частиц и газа исследуемого потока.

При использовании нейтральных фильтров наряду с интерферэнционными возникает возможность регистрации интегрального излучения от всего потока без разделения по спектральным компоP нентам, т.е. измерения обшей скорости потока. формула изобретения е

Устройство для измерения скоростных характеристик двухфазного потока, образованного при горении твердого металлиэированноготоплива, содержащее последо, вательно расположенные диафрагмирующее устройство, разделяющую призму, фокусируюшие объекты; фотоэлектричес- кие приставки, блоки усиления и регистрации,отличаюшееся тем, что, с целью повышения точности определения скоростных характеристик раз-!

5 51 9861 6 личных фаз по ока, в нем между пиаф- Источники информации, принятые во рагмируюшим устройством и разделяк - внимание при экспертизе: шей призмой установлена каретка с пазом в своей нижней части и отверстия1. Трохан A. М. Фотографическое ми, выполненными попарно вдоль вертиисследование пульсаций в плазмот онах д и пул с ци плазмотронах кальной оси каретки, в которых раэмес воздушной стабилизацией. ПМТФ,,„и рп ку,,, п, 1964, М 2, с, 160163. тока узкополосные интерференционные светофильтры, а также кривошип, валик 2, Еремин Ю. В., Трохан А. М.

I которого расположен в пазу каретки, и Об измерении скорости плазменных апеКТроНрМ А кинематически cBQ H- струй ПМТФ 1965 N 2 с, 86ный с кривошипом. 87.

61 9861

Составитель 10. Власов

Редактор С. Хейфиц Техред О. Попович Корректор Л, Мельниченко

Заказ 4499/41 Тираж 11.12 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4