Устройство для исследования гидродинамических свойств жидких сред

 

Союз Соватсиик

Социалист ичвсиик

Реслублни

К АВТОтзСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 03.03.81(2l ) 3255744/18-25 (5 I ) M. Кл.

G 0l N ll/l - с присоединением заявки М (23) Приоритет

3Ьеударстеакньй квинтет

СССР вв далем взебрвтенвв н вткрмтвй

Опубликовано 23.09.82. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 25.09.82 (53) УДК 532. 137 (088. P) (72) Авторы изобретения СяСОЖщФ тт евский

Й." 1 Р! : 30ТАХЕ! 1 Г,...1я

А. Н; Гуськов, А. С. Кондратьев. и И. Л. Т

Всесоюзный научно-исследовательский и проект институт IIo трубоводным контейнерным системам (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ HCCJlEllOBAHHH ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ЖИДКИХ СРЕД

Изобретение относится к исследованию движения жидких сред и может быть использовано в магистральных трубопроводных гидравлических системах для определения гидродинамических свойств перекачиваемых жидкостей.

Известно устройство для исследования параметров движения жидкостей, содержащее сосуд для исследуемой жидкости, нагревательный элементт механизм приведения жидкости во вращение, укрепленный над ним поворотный диск, снабженный средством его перемещения в вертикальной плоскости, и измеритель этого перемещения, например, микрометрический

31 3.

Однако эту установку можно ж."пользовать только для определения вязкости жидкости, но она не годна для исследования параметров течения жидкостей в zo магистральных трубопроводных r íäðàâлических системах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому

2 результату является устройство для ис следования гидродинамических свойств жидких сред, содержащее коаксиально расположенные наружный и внутренний цилиндры с зазором между ними, который при исследовании заполняется испытуемым материалом. Наружный пилиндр с дном и крышкой в виде полусферического желоба связан с приводом вращательного движения 52).

Недостатком известного устройства является узкая область его использования, так как оно не может быть использовано для определения взаимодействия ньютоновских- и вязкопластичных жидкостей в трубопроводных гидравлических транспортных системах.

Бель изобретения — расширение функци. опальных возможностей устройства за счет исследования размывания вязкопластичного материала маловязкими жидкими средами.

3 6038

О 4 цилиндра из вязкопластичного материала

7. При определенной скорости вращения наружного цилиндра 1 скорость маловязкой жидкости 5 в кольцевой щели достигает такой величины, при которой начинается размыв вязкопластичного материала 7 маловязкой жидкостью 5. Этот процесс можно наблюдать через прозрачные стенки наружного цилиндра 1 и фиксировать на кинопленку. При этом измеряется скорость вращения наружного цилиндра 1, при которой начинается размыв внутреннего цилиндра 4. По этой скорости вращения выиисляется скорость движения маловязкой жидкости 5 в кольцевой щели, обтекающей внутренний циляндр 4.

При равенстве плотностей маловизкой и вязкопластичной жидкостей положение в пространстве наружного цилиндра 1 не влияет на результаты эксперимента.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для иселедования гидродинамических свойств жидких сред, .содержащем коаксиально расположенные наружный цилиндр с крышкой и днищем, соединенный с приводом вращательного движения, и насаженный на ось внутренний цилиндр, внутренний цилиндр образован столбом вязкопластичного материала и двумя дж« ками, боковая поверхность наружного 10 цилиндра выполнена из прозрачного материала и снабжена нагревательным элементом, причем ось внутреннего цилиц дра подвюкно закреплена в крышке и в днище наружного цилиндра, диски жестко прикреплены к оси, а столб вязкопластич-. ного материала расположен между диска:- ми..

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. 20

Устройство содержит коаксиально расположенные наружный цилиндр 1, крышку 2

2 и днище З со встроенными в их центре подшипниками, а тахже внутренний цилиндр 4. Зазор между цилиндрами запол- 25 няется маловязкой жидкостью 5. Установка содержит также механизм 6 приведения во вращение наружного цилиндра 1.

Внутренний цилиндр 4 выполнен в виде о столба вязкопластичного материапа 7 ра (например солидола, мазута), заключенного между дисками 8, расположенными на оси 9, подвижно закрепленной посредством крышки 2 и днища 3 наружного цилиндра 1. Наружный цилиндр 1 имеет нагревательный элемент 10 и выполнен из прозрачного материала (например кварца).

Наружный цилиндр 1 может бить установлен в горизонтальной или вертикальной плоскостях.

Устройство работает следующим образом.

Наружный цилиндр 1 предварительно наполняют маловязкой жидкостью 5, а затем в.нее опускают внутренний цилиндр

4, заранее изготовленный из испытуемого вязкопластичного материала 7. Наружный цилиндр 1 герметично закрывается крышкой 2, причем ось 9 внутреннего цилиндра 4 подвижно закрепляется с днищем З и крышкой 2 наружного цилиндра 1, посредством подшипников. Далее производят нагрев с помощью нагревательного элемента 10 до заданной температуры и затем включают механизм 6 приве дения во вращение наружного цилиндра 1. Благодаря взаимодействию цилиндра с маловязкой жидкостью 5 она приводится во вращательное движение вокруг

При различных плотностях взаимодействующих жидкостей внешний цилиндр 1 должен быть установлен горизонтально.

Это позволит выявить влияние разности плотностей жидкостей на результаты экспериментов. Так, если плотность вязко-пластичного материала выше плотности маловязкой жидкости, то действие. силы тяжести на верхней стороне цилиндра препятствует размыву, а на нижней стороне способствует размыву. Если плотность вязкопластичного материала ниже плотности маловязкой жидкости, то действие силы тяжести обратное, т.е. на верхней стороне она способствует размыву, а на нижней препятствует.

Применение предлагаемого изобретения благодаря выполнению внутреннего цилиндра в виде столба вязкопластичного материала, а боковой поверхности наружного цилиндра из прозрачного материала позволяет расширить функциональные возможности устройств для исследования гидродинамических свойств жидких сред путем использования их при определении диапазона . параметров движения жидкостей, при котором не происходит размывания вязкопластичных жидкостей в системах гидравлического транспорта, т.е. в установлении оптимальных параметров транспортирования.

Предлагаемое устройство позволяет проводить широкий комплекс гидродинамических исследований при минимальных капитальных и. эксплуатационных затратах и обеспечивает выполнение экспресс-опытов, так как для получения опытных данS 9В0680 6 ных требуется незначительное -время на внутренний цилиндр образован столбом вяз. переналадку. копластичного материала и двумя дисками, боковая поверхность наружного цилиндра выполнена из прозрачного материала и, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я g снабжена нагревательным элементом, при: чем ось внутреннего цилиндра подвижно

Устройство для исследования гидро- закреплена в крышке и в днище наружного динамических свойств жидких сред, содер- цилиндра, диски. жестко прикреплены к оси, жащее коаксиально расположенные наруж- а столб вязкопластичного материала расный цилиндр с крышкой и днищем, соедн- !О положен между дисками. пенный с приводом вращательного движе-- Источники информации, ния и насаженный на ось внутренний ци-: принятые во внимание при экспертизе линдр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 1. Авторское свидетельство СССР что, с целью расширения функциональных М 517833, кл. Я 01й 11/14, 1974. возможностей устройства за счет иссле- И 2. Авторское свидетельство СССР дования размывания вязкопластичного ма- М 505938, кл. G 018 ll/14, 1974 териала маловязкими жидкими средами, (прототип).

Составитель В. Филатова

Редактор П. Филиппова ТвхредЛ,Пекарь . Корректор Е. Рошко

Заказ 7250/47 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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