Способ измерения оптических характеристик многофазного потока и устройство для его осуществления
ОП ИСАКИИ изовеитейия
Союз Соввтеких Социалиетичесаа Ресвублик Н АВТОРСКОМУ СЗИДВП!ЛЬСТВУ (6 .) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.07.75 (21) 2154676/27-10 (51) М. Кл. с присоединением заявки №вЂ” G 01 М 11/00 Гесудерстеенный кеметет СССР пе делам иеейретеиий и открытий (23) Приоритет— Опубликовано 15.06.79. Бюллетень № 22 Дата опубликования описания 25.06.79 (53) УДК 539.733 (088.8) (72) А втор изобретения А. Л. Душ кин Московский ордена Ленина авиационный институт имени Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МНОГОФАЗНОГО ПОТОКА И УСТРОЛСТВб ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ потока при вдувании защитного газа через смотровую трубу в месте замера. В то же время, несмотря на поток защитного газа, возможно нежелательное попадание дискретной фазы на оптическую линзу, вследствие увеличения частиц крупномасштабными, энергоемкими вихряма потока. Это достигается тем, что по предлагаемому способу измерения оптических характеристик многофазного потока давление защитного газа на срезе смотровых труб поддерживают равным полному давлению потока в месте измерения. Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения оптических характеристик многофазного потока. Известны способ и устройство для йзмерения оптических характеристик многофазного потока, в которых для защиты от загрязнения оптической системы, используемой для измерений, применяются защитные перегородки (1). Однако не для всех комбинаций много- 1в фазного потока удается создать перегородки, препятствующие загрязнению. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измере, .ния оптических характеристик многофазного потока путем направления в исследуемый по- 1s ток коллимированного излучения источника света через линзы и смотровые трубы, подачи оптически прозрачного защитного газа в смотровые трубы со стороны потока и измерения интенсивности излучения, прошедшего через многофазный поток (2). Однако в этом способе измерения оптических характеристик происходит существей- ное возмущение измеряемого многофазного Целью изобретения является повышение достоверности измерений. Устройство для осуществления предложенного способа измерений, содержащее корпус с герметично вмонтированной линзой, штуцер для подвода защитного газа, полированные изнутри смотровые трубы, имеет регулятор расхода защйтного газа, связан ный с установленным в потоке датчиком полного давления, а диаметр смотровых 667848 3 труб d и их длина 7 удовлетворяют соотно шениям: d <0,1 d„ g 101, где d гидравлический диаметр канала, в котором движется исследуемый поток. На чертеже представлена схема описываемого устройства для измереййя бпти- ческих характеристик многофазйого потока. На схеме показаны тракт с многофазным потоком 1, смотровая труба 2 с полирован= " ными изнутри стенками, фокусирующая оптическая линза 3 измерительной системы, узел крепления 4 смотровой трубы к стенкам канала, регулятор 5 расхода защитного газа, датчик 6 полного давления многофазной среды, корпус устройства 7, штуцер8 для подвода защитного газа, приемник излучения 9. Измерения оптических характеристик начинают с подачи защитного газа в корпус устройства 7, при этом оптически прозрач=- ный газ выходит через смотровую трубу 2 = ламийарно относительно основного потока, что обеспечивается выбором дйамет!та смот- ровой трубы, на порядок меньшим, чем гидравлический диаметр потока. Известно, что при течении в трубе масштаб наиболее энергоемких вихрей составляет не менее десятой дблй=гидравй ческого дйаметра канала и при диаметре смотровой трубы менее десятой доли дйаметра канага"частицы, увлекаемые вихрями, выдуваются из смотровой трубы. Прй поддержании давления защитного газа с помощью регулятора 5 и датчика 6, равным полному давлению потока в месте измерения, струя газа не создает значительных возмущений в многофазном потоке. Оптимальное собирание прошедшего - -через многофазный поток излучения обеспе— чивается фокусировкой с помощью линзы внутрь полированной изнутри смотровой трубы длиной не менее десяти диаметров, поскольку для цилиндрической полости с зеркальными стенками эффективная степень чернбты близка к единице при длине полости более десяти диаметров. При течении в канале дисперсно-кольцевого потока с образованием жидкой пленки на стенке канала смотровая- труба с помощью крепления 4 внедряется в поток. Повышение достоверности измерений оптических характеристик многофазного по5 тока (например, размера частиц дискретной фазы и их скорости) позволяет улуч- UIàòü ггараметры конструкций, в которых используются многофазные потоки, в частности, системы подачи жидкого топлива струей газа. Формула изобретейия 1. Способ измерения оптических характеристик многофазного потока путем направления коллимированного излучения uc 20 достоверности измерений, давление защитного газа на срезе смотровых труб поддер- . живают равным полному давлению потока в месте измерения. 2. Устройство для осуществления спосо ба по п. 1, содержащее корпус с герметично вмонтированной линзой, штуцер для подачи газа, полированные изнутри смотровые трубы, отличающееся тем, что дополнительно введен регулятор расхода защитного газа, связанный с установленным в потоке датчиком полного давления; а диаметр смотровых труб d и их длина f удовлетворяют соотношениям: d (0,1 с!к, . г>10 1, где d„— гидравлический диаметр канала, в котором движется исследуемый поток. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 479997, кл. G 01 М 21/! 2, G 01 М 15/00, 4 03.05.73. 2. Хьют Дж., Холл-Тейлор Н. Кольцевые двухфазные течения. М., «Мир», 1974, с. 360. 667848 Малли мираВанное uang verr ue Составитель В, Федосов Редактор С. Хейфиц Техред О. Луговая Корректор Ю.Макаренко Заказ 3438/37 Тираж 1089 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал П П П «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
