Установка для исследования неравновесного потока пара

 

Союз Советскин

Социалистических

Республик (11) 6584 52 (61) 0n0 HHT bH0 K 88T. свид-ву(22) Заявлено 09. 02. 77 (21) 2461152/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

2 (51) М. Кл.

@01 N 25/00

Государстееиный номмтет

СССР оо делам изобретений и открытий (5З) УДК 5З6. 2 (088.8) Опубликовано 25. 04. 79. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 25. 04. 79 (72) Авторы изобретения

С. М. Сребнюк, И, М. Черный и Л. И. Дударенко (71) Заявитель

Институт гидромеханики АН Украинской CCP (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕРАВНОВЕСНОГО

ПОТОКА ПАРА бор (2 j.

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности, к устройствам, пред. назначенным для исследования течения сверхзвуковых потоков пара при высоких начальных параметрах (например, при давлениях более 100 ата и температурах больше 350 С), сопровождаемого 5 фазовыми превращениями.

Известны устройства для периодического погруО жения датчика в высокотемпературный поток газа. $1 3.

Однако, это устройство не позволяет получить та непрерывной информации о параметрах потока пара по длине сопла.

Ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению является установка для ис-. 15. следования спонтанной конденсации пара в широком диапазоне начального давления, содержащая камеру подвода пара; сопло, камеру выхода пара, зонд — протяжку, натяжное устройство, например груз, направляюшие, координатник, уплот- О нения со стороны камеры подвода пара и со стороны камеры выхода его и регистрирующий приИспользование зонда — протяжки позволяет полув1ть распределение величины статического давления по длине сопла. Однако, наличие уплотнения между зондом и камерой подвода пара высокого начального давления весьма небезопасно при начальном давлении больше 10 ата. Такое техническое решение не позволяет получить досто верных данных о неравновесном потоке пара, так как измеряется только распределение статического давления нара по длине сопла.

Целью изобретения является расширение диапа. зона исследований неравновесного потока пара в область высокйх.начальных параметров и повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что зонд — протяжка помещен в разомкнутый контур, натяжное устройство которого поставлено в камеру подвода пара, причем, зонд — протяжка снабжен термопарой, головка которой прикреплена к его поверхности диаметрально отверстию отвода статического давления пара в одном с ним сечении,изолирована от этой поверхности и выполнена заподлицо с ней, а провода. по которым подается сигнал о величине температуры пара к ре(ист658452 устройством 5, а с второй — с регистрирующим прибором (например, манометром). Перемещение эон-1» лятора 9 прикреплена головка термопары 10, Про- 2О вода 11, по которым подается сигнал:о изменении установке предусмотрен зонд — протяжка 4 в виде тонкой трубки, внутренняя полость которой исполь55 осуществляется осевое перемещение зонда — протяжрирующему прибору, помещены внутрь трубки зонда — протяжки.

На фиг. 1 представлена схема установки; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1 трубки зонда-протяжки.

Установка для исследования неравновесного потока пара содержит камеру подвода пара 1, которая крепится к камере отвода пара 2, Внутри камеры 2 устанавливается соппо 3, которое через фланец герметично соединено с камерой подвода пара 1. Для измерения параметров струи пара ус.тановлен зонд — протяжка 4, представляющий собой трубку, с одной стороны соединенную с натяжным да 4 вдоль оси сопла 3 осуществляется координатником 6 через трос 7. Центровка трубки зонда 4 по оси сопла производится нри помощи направляющих 8, К стенке трубки зонда 4 при помощи изотемпературы к регистрирующему прибору (например, миллиамперметру) помещены внутрь трубки зонда — протяжки 4.

При работе установки пар высоких начальных параметров, например, давлением больше 100 ата и температурой больше 350 С, подается по паропроводам в камеру подвода пара 1, откуда поступает в сопло 3, где происходит преобразование энергии в кинетическую, и через камеру отвода пара 2 выходит в атмосферу. По мере разгона струи пара по длине сопла 3 его давление и температура падают. В каком-то сечении они достигают значений насыщения. Следовательно, с этого сечения, либо с некоторым запаздыванием вниз по потоку пара, ест поток неравновесный, в сопле течет двухфазная смесь — пар с каплями конденсата. Весьма важным является исследование процессов кбнденсации пара: определение параметров струи пара (давления, температуры и степени влажности), степени неравновесности и изучение изменения местоположения зоны начала конденсации в зависимости от начальных параметров пара, геометрии сопла и параметров окружающей среды. Для изучения этих явлений на заявляемой зуется одновременно для подачи пара к прибору, регистрирующему величину статического давления и для помещения проводов 11 термопары 10

По проводам 11 подается сигнал о величине температуры лара к регистрирующему прибору, например, миллиамперме-.. »y. Для обеспечения устойчивой работы трубка э ща 4 растягивается при помощи натяжного устройства 5, которое установлено в камере подода пара 1 и координатника 6 через трос 7. При помощи этого координатника

45 ки 4. Отбор пара для измерения его статического давления в струе производится через дренажное отверстие, выполненное в стенке трубки зондапротяжки 4, перпендикулярно оси трубки, В этом же сечении диаметрально дренажному отверстию, при-помощи теплоизоляционного материала, который изолирует головку термопары от поверхности трубки зонда (для уменьшения теплоподвода от более нагретых участков и теплоотвода к более холодным участкам трубки), крепится головка термопары 10..Исключенйе замера полной, (заторможенной) температуры пара достигается тем, что головка термопары выполнена заподлицо с наружной поверхностью трубки зонда — протяжки 4.

Данное техническое решение выгодно отличается от предшествующих установок тем, что зонд— протяжка 4 не прошивает камеру подвода пара высоких параметров, а натяжное устройство 5 размещено непосредственно, в камере подвода пара. Это значительно расширяет диапазон исследований неравновесных потоков пара в область высоких начальных параметров, повышает надежность работы установки, а также обеспечивает беэопасностьпроведения исследований. УсЪновка, в сечении зонда 4, где расположено отверстие для измерения величины статического давле-: ния пара, дополнительно термопары 10 — для получения. информации о температуре пара, повышает эффективность установки. Изоляция головки термопары 10 от общей поверхности трубки зонда 4.значительно повышает точность измерения температуры, Формула изобретения

Установка для исследования неравновесного потока пара, содержащая камеру подвода пара, сонно, камеру выхода пара, зонд — протяжку, натяжное устройство, направляющие, координатник и регистрирующие приборы, отличающаяся тем, по, с целью расширения диапазона исследований неравновесного потока пара в область высоких начальных параметров и повышения точности измерения, зонд — протяжка помещен в разомкнутый контур, натяжное устройство зонда — протяжки поставлено в камеру подвода пара, причем зонд — протяжка снабжен дополнительно термопарой, головка которой прикреплена к его поверхности диаметрально отверстию отвода статического давления пара в одном с ним сечении, изолирована от этой поверхности и выполнена заподлицо с ней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 316961, кл. 601 N 9/00, 1970.

2. "Инженерно-физический журнал", т. ХХ111, И 3, 1972, с. 472-478.

658452

А-4

Фиг.2

Составитель А. Волков

Редактор А. Абрамов Техред М.Петко Корректор Г. Назарова

Заказ 2045/38 Тираж 1089 Подлисное

ЦНИИГ1И Государственного комитета СССР но делам изобретений и открьпий

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

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