Способ определения скорости жидкостного потока

 

Союз Соевтскнк

Соцналистмчасинк

Республик

О П И С А Н И Е о 909639

ИЗОВРЕТЕ Н ИЯ (72) Автор изобретения

B. С. Безэвботнов

-:/

P с нтут

/ (73) Заявитель

Ленинграпский гипрометеорологический (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

ЖИДКОСТНОГО ПОТОКА

2 /

Ч= -,,Г- — — —, сх Р

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано цля опрецеления скорости потока инакости.

Известен способ аналогичного назначения, основанный нв поцвопной киносъем5 ке окрашенных объемов жицкости (1 ) .

Непостатком аанного способа является невысокая точность, связанная с тем, что за время измерения окрашенные объемы жипкости успевают либо писсиниро1О вать поц цействием циффузионных процессов, либо выйти иэ поля зрения съемочной камеры.

Наиболее близким к преплвгаемому является способ опрецеления скорости ж и ак ос тно го п оток а ну тем вв епени я в исслецуемую среау через трубчатый инжектор меченного объема жиакости нейтральной плавучести гипрофобной относительно исслепуемой жипкости и кино-фоторегястрации повепення меченного объема (21.

Непостатком известного способа является сравнительно невысокая точность измерений скорости, связанная с погрешностями осрепнения скорости пвижения меченного объема нв базе измерения.

Бель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель постигается тем, что в известном способе звключаюаимся во ввецении через трубчатый инжектор меченного объема жипкости нейтральной плавучести гипрофобной относительно исслепуемой жиакости и кино-фоторегистрвции повепения меченного объема, измеряют рааиус свобоаного прейфуюшего меченного объема в жиакости и опрепеляют скорость жипкостного потока of) формуле гпе 9 - скорость жипкостного потоки;

P — плотность жипко .-ти;

3 909

Я - радиус свобоано арейфуюшего меченного обьема;

- радиус трубчатого инжектора; (- коэффициент поверхностного натяжения, межау жидкостью меченного обьема и трубчатым инжек тор ом;

С, - постоянная Кармана.

Сушество способа заключается в том, что в жидкости образуют каплю, подавая окрашенную жиакость, состояшую, Р например, из глицерина, четырекхлористого углерода и флуоресцеина. с плотностью смеси равной плотности жидкости и гиарофобной относительно ее, измеряют, например, с помошью фотосъемки и послеауюшей фотограмметрической обработки снимков, радиус оторвавшейся от трубчатого инжектора и свободно дрейфующей окрашенной капли и определяют по формуле (1) скорость потока.

Формула (1) вытекает иэ равенства силы гиароаинамического напора течения gг а окрашенную жидкую каплю, / образуюшейся на выходе трубки, f » с силами поверхностного натяжения между окрашенной жидкостью и трубчатым инжектором 11 н хгн. пи (2) Способ определения скорости жидкост ного потока путем введения в исслеауе25 мую среау через трубчатый инжектор меченного обьема жиакости нейтральной плавучести гиарофобной относительно исследуемой жидкости в кино-фоторегистрации повепения меченного обьема, о т л иЗ0 ч а ю ш и и с я тем, что, с целью по» вышения точности, измеряют радиус сво1 6оано арейфуюше го меченного об ьем а в

I жидкости и определяют скорость жидкостного потока по формуле

Ч1 1

Поскольку Q =g p — 7ik I, а г,и, Х 2

639 4 вать вместе с течением. В момент отрыва жидкой капли производят сьемку фотографическим устройством 5. С помошью послеауюшей фот ограмм етрической обработки снимков измеряют рапиусы окрашенных капель II по формуле (1) определяют скорость течения жидкости.

Оторвавшаяся окрашенная капля вследствие гиарофобности сохраняет свою сфе» т0 рическую форму и при фотограмметрической обработке ее размеры определяются с большей точностью, чем аналогичные решения, в которых в качестве индикатора используются гиарофильные смеси.

При измерении малых скоростей течения в открытых водоемах и гипролотках обеспечивает достаточно высокую чувствительность и точность.

Формула изобретения ч= — /

К С„0

На чертеже препставлена схема установки аля измерения скорости течения жиакости, поясняюшая предлагаемый способ.

Схема установки включает жидкость 1, скорость которой измеряется, емкость 2 с окрашенной жидкостью, выходная трубка 3 инжектора, окрашенная капля 4, фотографическое устройство 5.

Измерение скорости течения жидкости

1 производят слеауюшим образом.

Окрашенная жидкость иэ емкости 2 поа иэбыто дым давлением не более

1 lO Н/м подается в выходную труб2. ку 3 с радиусом поряака 1 мм, ориентированную поперек направления распросж ранения течения. На конце трубки начинает нарашиваться жидкая капля 4. В момент равенства сил гиароаинамического напора течения на жидкую каплю и поверхностного натяжения между стенками выхоаной трубки и жидкой каплей, последняя отрывается и начинает арейфогае (- скорость жидкостного потока, р - плотность жиакости;

- радиус свобоано дрейфующего меченного обьема;

- рааиус трубчатого инжектора;

5 - коэффициент поверхностного натяжения межау жиакостью меченного объема и трубчатым инжек тором, Сх - постоянная Кармана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Жуков Л. A. и др. Исследование турбулентной аиффузни в море по данным подводной киносьемки. - Tpyabr Ленинграаского гидрометеорологического института. Вып. 20. Л., 1965, 2. ТЕП.МИ S. ДР А ИЕШ eCAIIigue Ы

pro tо гоР* snobol раг1тсЕе u vno дои.— kev. Gc «ln struvn, 4972.,4, hl (О (прототип).

909639

Составитель Ю, Власов

Рецактор В. Пилипенко Техрец А. Бабинец Корректор M. немчик

Заказ 886/69 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Госупарственного комитета СССР по аелам изобретений и открытий

113035, Москва, ЖЭ5, Раушская наб., а. 4/5

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