Способ определения коэффициента восстановления скорости частиц дисперсной фазы в многофазном потоке

 

Использование: в технике измерений, в частности, при экспериментально-расчетных исследованиях коэффициента восстановления скорости частиц дисперсной фазы в многофазовом потоке при исследовании движения многофазных потоков, в которых имеет место явление ударного взаимодействия, например коэффициентов восстановления частиц пыли, улавливаемых пылеулавливающими аппаратами. Сущность изобретения: при помощи датчика, установленного в потоке, измеряется сила давления дисперсионной среды и многофазного потока на датчик, одновременно проводится отбор проб дисперсной фазы в исследуемой зоне, определяется концентрация частиц дисперсионной фазы и ее физические свойства.

Изобретение относится к технике измерений, в частности к экспериментально-расчетным исследованиям коэффициента восстановления частиц дисперсной фазы в многофазовом потоке, и может быть использовано в различных областях науки и техники при исследовании движения многофазных потоков, в которых имеют место явления ударного взаимодействия, например, коэффициентов восстановления частиц пыли, улавливаемых пылеулавливающими аппаратами.

Известен способ определения коэффициента восстановления скорости частиц дисперсной фазы в многофазовом потоке, включающий определение скорости движения частиц дисперсной фазы в исследуемой зоне потока до взаимодействия с препятствием [1] Известный способ требует значительных трудовых и временных затрат на его реализацию.

Технический результат изобретения упрощение способа определения коэффициента восстановления скорости частиц дисперсной фазы. Указанный результат достигается тем, что в многофазном потоке устанавливают датчик, измеряют силы давления на датчик дисперсной среды и многофазного потока, определяют концентрацию частиц дисперсной фазы в исследуемой зоне потока, а коэффициент восстановления скорости находят по формуле: F_д1 сила давления дисперсной среды на датчик; F_д2 сила давления многофазного потока на датчик; S площадь поверхности датчика; C концентрация частиц дисперсной фазы в потоке до взаимодействия с датчиком; W скорость движения частиц дисперсной фазы в потоке до взаимодействия с датчиком.

Предлагаемый способ может быть реализован следующим образом.

В потоке частиц, например, известковой пыли устанавливают датчик, способный измерять силу давления дисперсионной среды. Датчик представляет собой диск диаметром 9 мм, соединенный с коромыслом аналитических весов. На датчик наносят слой многодисперсных частиц, моделирующих реальные частицы. Датчик тарируют в зависимости от скорости дисперсионной среды (V). Датчик установлен по центру вертикально расположенного воздуховода диаметром 100 мм. Скорость воздуха обеспечивается равной V=18 м/с, концентрация частиц пыли размером 400 мкм ± 5 мкм создается равной, например, C=1000 мг/м³.

Для определения коэффициента восстановления скорости частиц, например, известковой пыли используется установка для определения концентрации пыли в воздухе, состоящая из побудителя тяги, воздуховодов, дозатора пыли, аналитических весов и датчика.

Сначала измеряют силу давления на датчик дисперсионной средой, движущейся со скоростью, например, V=18 м/с. Затем при той же скорости в воздуховод подают заданное количество дисперсионного материала с определенными свойствами в течение определенного времени, т.е. моделируется заданная концентрация частиц в потоке, и определяют силу давления на датчик с учетом соударения движущихся частиц с частицами, зафиксированными на датчике или непосредственно с поверхностью датчика, например, датчик установлен перпендикулярно к направлению движения дисперсионной среды, α = 90°, sin 90^o 1, m₁ 12256 мг, m₂ 12259,4 мг, н

Формула изобретения

Способ определения коэффициента восстановления скорости частиц дисперсной фазы в многофазном потоке, включающий определение скорости движения частиц дисперсной фазы в исследуемой зоне потока до взаимодействия с препятствием, отличающийся тем, что в многофазном потоке устанавливают датчик, измеряют силы давления на датчик дисперсной среды и многофазного потока, определяют концентрацию частиц дисперсной фазы в исследуемой зоне потока, а коэффициент восстановления скорости находят по формуле

где сила давления дисперсной среды на датчик;
сила давления многофазного потока на датчик;
S площадь поверхности датчика;
С концентрация частиц дисперсной фазы в потоке до взаимодействия с датчиком;
W скорость движения частиц дисперсной фазы в потоке до взаимодействия с датчиком.