Способ исследования динамических процессов в жидкой среде

 

Изобретение относится к области исследования динамических процессов и позволяет обеспечить точность исследования при снижении расхода люминесцирующего вещества. Исследование динамического потока жидкой среды осуществляют путем введения в нее органического люминесцирующего вещества в виде седиментационно устойчивой и ярколюминесцирующей взвеси с размером частиц 0,5-0,9 мкм, не растворенного в исследуемой среде, с последующим отбором пробы среды на мелкрпористом фильтре с размером пор, меньшим размера частиц взвеси, и регистрации люминесценции также на фильтре с помощью люминесцентного микроскопа. Для исследования реактивного шлейфа загрязнения сбросом сточных вод реки, имеющей расход Sn 50 м/с на расстоянии 2500 м от места сброса, требуется 0,15 г люминофора . Способ обеспечивает точность исследования при достаточно высоких 13 разбавлениях до 10 раз за счет исключения фоновой природной загрязненности реки. 1 з.п. ф-лы. 2 (Л N со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 ((9) SU(iI) (51) 4 С 09 К 11 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3768940/23-26 (22) 18.07.84 (46) 15.05,87 ° Бюл. У 18 (71) Научно-исследовательский гидрохимический институт (72) Н.М.Трунов (53) 532.54:621.3.032.35 (088.8) (56) Некоторые вопросы современной научной и практической гидрологии.

МГУ, 1981, с.332-337.

PZ Smart, I.H.S. Laidlaw. An Ечаluation of Some Fluorescent Dyes for

Mater Tracing,1977, 13, Ф 1, р. 15-33. (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЖИДКОЙ СРЕДЕ (57) Изобретение относится к области исследования динамических процессов и позволяет обеспечить точность исследования при снижении расхода люминесцирующего вещества. Исследование динамического потока жидкой среды осуществляют путем введения в нее органического люминесцирующего вещества в виде седиментационно устойчивой и ярколюминесцирующей взвеси с размером частиц 0,5-0,9 мкм, не растворенного в исследуемой среде, с последующим отбором пробы среды на мелкопористом фильтре с размером пор, меньшим размера частиц взвеси, и регистрации люминесценции также на фильтре с помощью люминесцентного микроскопа. Для исследования реактивного шлейфа загрязнения сбросом сточных вод реки, имеющей расход

Sn 50 м /с на расстоянии 2500 м от з места сброса, требуется 0,15 г люминофора. Способ обеспечивает точность исследования при достаточно высоких

l3 разбавлениях до 10 раз за счет исключения фоновой природной загрязненности реки. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к исследованию динамических процессов, например переноса, распространения, перемешивания в жидких и газообразных средах иможет быть использовано в гид" рологии, метеорологии, гидрохимии,медицине ив других областях техники.

1..

Цель изобретения — обеспечение точности исследования при снижении расхода люминесцирующего вещества.

Сущность изобретения состоит в следующем.

В динамическую жидкую среду, например в водный поток реки, инжектируют яркое органическое люминесцирующее вещество, краситель, в виде взвеси частиц с размером 0,5-0,9 мкм

В различных точках движущегося потока среды отбирают пробы и фильтруют их через фильтр, обеспечивающий задержание частиц соответствующего люминесцентного красителя, которые затем на фильтре регистрируют с помощью люминесцентного микроскопа.

Люминесцирующее вещество представляет собой органический люминофор, например дневную флуоресцентную краску, представляющую собой твердый раствор органического люминофора или смесей последнего с красителями в поликонденсационных смолах. Такой материал легко измельчается в тонко— дисперсный порошок.

В качестве смолы может использо, ваться меламинотолуолсульфамидформальдегидная смола, а в качестве люминофора — производное антрапиридона; различные эамещенные нафталевого ангидрида и N-фенилнафталимида и другие.

Размер частиц взвеси исходит из седиментационной устойчивости ее в течение более чем трое суток, и из возможности ее задержания на мелкопористом фильтре для регистрации .люминесцентным микроскопом.

Высокодисперсные седиментационно устойчивые взвеси с размером частиц менее 1 мкм в динамической среде ведут себя, как растворы и такой трассер может быть легко сконцентрирован на поверхности мелкопористом фильтре и идентифицирован по яркости и цветности свечения в люминесцентном микроскопе.

Исходная плотность частиц исполь1ф ю зуемой взвеси 3. 10 — 5. 10 частиц в литре.

0419

tO

2

Пример 1. Регистрация реактивного шлейфа загрязнения сбросом сточных вод реки Северский Донец, имеющей расход -50 м /с. Пробы воды иэ реки отбирают на различных вертикалях, с разной глубины на створах, расположенных от места выпуска сточных вод на расстояниях 500, 1500, 2500 м.Отобранные пробы воды фильтруют через мембранный фильтр с ф пор 0,45 мкм и затем количественно обрабатывают с помощью люминесцентного микроскопа ИЛ-2. Количество трассера, расходованное на экспери- мент, составляет 0,15 r.

Для регистрации такого типа загрязнения реки с помощью раствора родамина В последнего требуется около 1000 кг.

Достаточно точный характер распределения загрязненной среды при указанных условиях может быть зарегистрирован в течение получасового наблюдения.

П р е р распределения загрязненных вод бокового притока в реке Аксай.

Взвесь зеленой дневной флуоресцентной краски с размером частиц 0,50,7 мкм инжектируется в стационарном режиме в боковой приток реки с расходом трассера в количестве

-э Я

5.10 л/с при расходе реки 20 м /с.

Пробы воды реки. отбирают в нескольких точках с различных глубин. Отобранные пробы фильтруют в лаборатории через ядерный фильтр и просчитывают фильтры с помощью люминесцентного микроскопа МЛ-2..

В результате получена картина распределения боковой воды на участке 0-500 м от места слияния притока и реки.

Предлагаемый способ обеспечивает точное исследование динамических процессов в жидкой среде, так как позволяет фиксировать последние даже при незначительном количестве в объеме люминесцирующего трассера, т.е. при высоких разбавлениях до Ъ

10 раэ вследствие возможности фиксирования люминесценции даже единич ного количества частиц на фильтре с помощью люминесцентного микроскопа.

Кроме того, точность исследования повышается за счет исключения фоновой природной загрязненности реки.

13104

Составитель Л.Романцева

Техред M.Ìoðãåíòàë.

Редактор И.Сегляник

Корректор С.Шекмар

Подписное

Заказ 1867/25 Тираж 634

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Известные трассеры на основе люминесцирующих растворов применимы лишь при сравнительно небольших разбавленйях до 10 — 10 раз.

5 6

Таким образом, предлагаемый способ требует значительно меньшего расхода люминесцирующего вещества, и кроме того применим для исследования непрозрачных жидких сред, в том числе нефти и нефтепродуктов. !О формулаизобретения

1.Способ исследования динамических процессов s жидкой среде, включающий введение в визуализируемую среду трассера — органического люминесцирующего вещества, последующий

19 4 отбор пробы среды и регистрацию лю,минесценции, отличающийся тем, что, с целью обеспечения точности исследования при снижении расхода трассера, органическое люминесцирующее вещество вводят в виде седиментационно устойчивой и ярколюминесцирующей взвеси с размером частиц

0,5 — 0,9 мкм, нерастворимой в исследуемой среде.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что отбор пробы среды осуществляют на мелкопористом фильтре с размером пор, меньшим размера частиц взвеси, а регистрацию люминесценции проводят на этом же фильтре с помощью люминесцентного микроскопа.