Устройство для исследования процессов влагообмена при дисперсно-кольцевом режиме течения двухфазной газожидкостной смеси

 

Изобретение относится к исследованию теплофизических свойств двухфазных газожидкостных потоков. Целью изобретения является повьшение достоверности результатов за счет об спечения возможности задания стабильных контролируемых условий ввода гэзожид- |костной смеси в устройство для исследования процессов влагообмена при дисперсно-кольцевом режиме течения двухфазной газожидкостной смеси. Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого коаксиально установлен вытеснитель 2, снабженный входным участком 3, выполненным в виде параболоида, на поверхности которого вдольобразующей равномерно по сечению выполнены канавки 4. Корпус и вытеснитель образуют кольцевой канал. К вершине параболоида подсоединена трубка 5 для ввода жидкой фазы. Газовая фаза вводится непосредственно на вход корпуса . Соединение трубки 5 с вытеснителями 2 выполнено с возможностью их взаимного осевого перемещения. I з.п. ф-лы, 1 ил. с S Q С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5114 a Ol И 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4183082/24-25 (22) 08.01.87 (46) 23.01 89. Бюл. K - 3 (72) Э.А. Болтенко и А.М. Мелехин (53) 531.756(088.8) (56) Дш. Хюитт, Н. Холл-Тейлор.

Кольцевые двухфазные течения.-М.:

Энергия, 1974, с. 190.

Алексеев Г.В.,и др. Исследование гидродинамических характеристик дисперсно-кольцевого газожидкостного потока в кольцевых каналах. -М.:Атомная энергия, 1984, т.56, вып.2, с. 106-1 08, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ-ИССЛЕДОВАНИЯ

ПРОЦЕССОВ ВЛАГООБМЕНА ПРИ.ДИСПЕРСНОКОЛЬЦЕВОМ РЕ11(ИМЕ ТЕЧЕНИЯ ДВУХФАЗНОЙ, ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ (57) Изобретение относится к исследованию теплофиэических свойств двухфазных газожидкостных потоков. Цельк изобретения является повышение достоверности результатов за счет обеспечения возможности задания стабильных контролируемых условий ввода гаэожид" костной смеси в устройство для исследования процессов влагообмена при дисперсно-кольцевом режиме течения двухфазной гаэожидкостной смеси.

Устройство состоит иэ цилиндрического корпуса 1, внутри которого коаксиально установлен вытеснитель 2, снабженный входным участком 3, выполненным в виде параболоида, на поверхности которого вдоль образующей равномерно по сечению выполнены канавки 4. Корпус и вытеснитель обра" эуют кольцевой канал. К вершине параболоида подсоединена трубка 5 для ввода жидкой фазы. Газовая фаза BBQ дится непосредственно на вход корпуса. Соединение трубки 5 с вытеснителями 2 выполнено с возможностью их взаимного осевого перемешения.

l з.п. ф-лы, 1 ил.

1453243

Изобретение относится к исследованию теплофиэических свойств двухфазных газожидкостных потоков, в частности гидродинамических характеристик взаимодействия между твердыми стенками каналов и газожидкостным потоком.

Пель изобретения — повышение достоверности результатов за счет 10 обеспечения воэможности задания стабильных контролируемых условий ввода фаз в устройство.

На чертеже схематично изображено устройство для исследования процес- 15 сов влагообмена.

Устройство состоит иэ цилиндрического корпуса 1, внутри которого коаксиально установлен вытеснитель

2, снабженный входным участком 3, 20 выполненным в форме параболоида, На его поверхности вдоль образующей равномерно по его сечению выполнены канавки 4, Корпус 1 и вытеснитель 2 образуют кольцевой канал. К входному 25 участку 3 в вершине параболоида по оси симметрии подсоединено устройство для ввода жидкой фазы, выполненное в виде изогнутой трубки 5, выходящей за пределы корпуса 1 через его 30 стенку. Герметичность ввода трубки

5 в корпус 1 обеспечивается узлом ввода, состоящим, например, из гаек б и 7, уплотняющей втулки 8, грундбуксы 9, прокладок 10 и 11, служащих 35 для герметизации трубки 5 в корпусе

1 и позволяющих ей перемещаться по сечению канала и поворачиваться, втулки 12, ограничителя 13 и колес

14, служащих для перемещения трубки 40 по сечению канала.

Кроме того, соединение входного участка 3 вытеснителя 2 с трубкой 5 выполнено с воэможностью их взаимноro перемещения в осевом направлении, например, с помощью гайки 15.

Глубину h канавок 4 и их суммарное проходное сечение S выбирают из следующих требований: неизменность скорости течения жидкости 7 в устройстве ввода жидкости и канавках параболоида, т.е. проходное сечение канавок

$ < должно быть равно проходному сечению 5, трубки 5, что обеспечивает стабильность начальных условий течения жидкости при исследованиях.

Глубина канавок h выбирается из следующих. требований. При поступлении жидкости из подводящей трубки на параболоид и далее на вытеснитель необходимо, чтобы жидкость равномерно покрыла вытеснитель, т.е, образовала слой жидкой пленки с известными параметрами. Для этого, как показали эксперименты, необходимо, чтобы глубина, канавок была пропорциональна толщине пограничного слоя жидкости в подводящей трубке, Теоретические исследования показали, что этому требованию удовлетворяет условие где р — динамическая вязкость жидкости;

1 — длина образующей параболоида1

Ь вЂ” глубина канавки;

p — плотность жидкости; с - коэффициент, определяемый из предварительных экспериментов и зависящий от режимных параметров исследуемого потока.

Устройство работает следующим образом.

Через подводящую трубку жидкость поступает на носик параболоида и, двигаясь по канавкам, равномерно распределяется по периметру. При этом имеет место безотрывное обтекание. Далее, поступая на вытеснитель, она образует устойчивую пленку, равномерно распределенную по вытеснителю. Передвигая трубку по сечению канала и создавая различные потоки газа на входе в корпус 1, получают стабильные контролируемые условия течения газожидкостной смеси в кольцевом канале между цилиндрическим корпусом и вытеснителем.

Пример. Кольцевой канал образован с помощью труб Р14 «1 и ф 8«1.

Параболоид имеет длину 10 мм и диаметр d = 10 мм. Профиль образующей параболоида представляет собой параболу у = ах, где а = 0,82 (.из эксперимента). Глубина канавки h = 1мм, ширина Ь = 1,8 мм, внутренний диаметр трубки P - =3 мм. Количество канавок n = 4, коэффициент с в формуле (1) определен из предварительных опытов и равен 9.

Эксперименты проводились при дав" лениях воды до P = 0,4 ИПа, и воздуха до P = 0,6 ИПа, и массовых расходах g Ч = 300-1060 кг/м с.

Формула изобретения

1. Устройство для исследования процессов влагообмена при дисперсно-. кольцевом режиме течения двухфазной гаэожидкостной смеси, состоящее из цилиндрического корпуса, коаксиально установленного вытеснителя и устройств ввода жидкой и газообразной . фаэ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов за счет обеспечения возСоставитель В. Пересадько

ТехРед М.ХОДанич КОРРектоР Н. Король

,Редактор Л. Зайцева

Заказ 7275/38 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Эксперименты показали, что уже на расстояниях 100-300 мм от места ввода жидкости на вытеснителе образует" ся пленка жидкости с известными параметрами (расход жидкости в пленке).

Воздействуя на сформировавшуюся пленку потоком газа и замеряя расход ее на выходе канала, можно получить достоверные данные о процессах уноса жидкости из пленки, орошения ее каплями из ядра потока и т.д.

Передвижение трубки по оси позволяет воздать различные неравйомерности в течении, ее поворот, получать различные режимы течения. Таким образом, применение изобретения позволяет более точно задавать граничные условия, повысить точность моделирования, расширить диапазон исследованных режимов, повысить достоверность результатов.

3243

4 можности задания стабильных контролируемых условий ввода фаэ в устройство, вытеснитель снабжен, входным участком, выполненным в форме пара5 болоида .с канавками на поверхности вдоль его образующей равномерно по сечению, устройство ввода жидкой фазы выполнено в виде трубки и соединено с входным участком в вершине параболоида по оси симметрии, причем количество канавок входного участка выбирается из условия равенства их сечения проходному сечению "",ðóáêè устройства ввода жидкой фазы, а их . глубина выбирается из соотношения где Ь вЂ” глубина канавки; с — коэффициент, определяемый из предварительных экспериментов; — плотность жидкости;

V — - скорость течения жидкости; р — динамическая вязкость жидкости

1 - длина образующей параболоида.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что соединение входного участка вытеснителя с устройством ввода жидкости выполнено с воэможностью их взаимного перемещения в осевом направлении.