Способ измерения размера капель

ОП ИСАНИЕ

Сотоз Советских

Социалистических

Республик

Ь..ьi) " "a 1.,!- 4, 0 (11) Qfg ggg

И3ОБРЕТЕН ИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12.01. 77 (2l) 244 2231 у 18 25 (51) М. Кл.

G. 01 Й15/00 с присоединением эвявки №

Государственный комитет

Севета Мнинвтрае СССР не делам нзебретвннй и вткрытнй (23) Приоритет (43) Опублнковано25,06.78 Бюллетень № 23 (53) УДК 539.215.4 (088.8) (45) Дата опубликования описания 27.05.78 (72) Авторы изобретения

Ю. В. Зуев, И. А. Лепешинский и B. Б. Рутовский

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54} СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРА

КАПЕЛЬ

2 изокинетического отбора пробы, разделения отобранной пробы на фазы, измерения расходов фаз и статического давления внутри зонда, позволяющий проводить измерения

Вуказанных физических величин в широком диапазоне концентраций жидкой фазы - до 10 (2).

Недостатком этого способа является невозможность измерения размера капель и тл нестабильность измерений, обусловленная образованием в канапе зонда газовых "пробок, которые возникают при измерении статического давления внутри зонда, производимом с перекрытым выходным отверстием зонда. вв Цель изобретения - измерение размера капель в двухфазном потоке в широком диапазоне концентраций и повышении стабильности измерений.

Это достигается тем, что после камере

:ве ния расходов фаз из зонда навстречу анализируемому потоку подают заданный расходжидкости, измеряют статическое давление внутри зон.да и перечисленные операции осуществляют при перемещениях зонда вдоль потока с по23 спедукхцим расчетом искомой величины.

Изобретение касается измерения физических величин. Оно может использоваться в тех областях техники, где возникает необходимость измерения размера капель в дисперсном гаэожидкостном потоке, например, в авиационной, химической и энергетической промышленности.

Известны лазерно-оптические методы измерения размера капель в газожидкостных потоках, например, метод рассеяния света, т олографии и другие, использующие эффекты взаимодействия света с каплями потока

Я.

Однако лазерно-оптические методы могут применяться только для измерения размера капель в потоках с относительно малыми концентрациями жидкой фазы - объемная концентрация капель (отношение объема капель в некотором выбранном объеме к величине этого объема) ие должна превышать 10 в.

Эти методы требуют дорогостоящей, .апйаратуры и специальной подготовки обслуживающего персонала.

Известен способ измерения концентраций и скоростей фаз двухфазных течений путем

-3 % -1 - - „е е

1 2 ° 1 ы ...к .) к е ;к т =. н., .есугая

612161

На фиг. 1 изображен иэокинетический отбор пробы нз потока,на фиг. 2 — подача жидкости из зонда. На фиг. 1 и 2 показан зонд 1, помещенный в камеру 2, в которой распространяется двухфазный поток 3. При изокинетическом отборе пробы (см. фиг. 1) выходное отверстие зонда соединяют с эжектором и с помощью крана 4 подбирают такой режим работы зонда, при котором давление внутри зонда (вблизи его входного от- )о верстия) равно давлению в камере. Отобранную пробу в сепараторе разделяют на фазы и измеряют расход каждой фазы. За» тем через зонд навстречу потоку подают заданный расход жидкости (см. фиг. 2) и 15 измеряют статическое давление внутри зонда, Эти действия повторяют, переместив зонд на. заданное расстояние вниз по потоку.

Расчет проводят с учетом системы четырех урав-. не ни й, вк лючаюшей: 20 а) уравнение равновесия сип на поверхности 5 раздела струек

Р+ 2 Fг р+ 2 Fк25 (Ра " и ) где P - -статическое давление в камере;, Зо

Рд - статическое давление внутри зонда, Яг 0к Р-плотности газа, капель и истекающей г»к ж навстречу потоку жидкости; д и - скорости газа, капель и истекающей

Гi кз ж павстречч потоку жидкости;

-плошади, занятые газом и каплями, г, к ж, и плошадь входного отверстия зонда; б) уравнение массового расхода газа г г Рг Fr r в) уравнение массового расхода капель

Gк Рк к х к г) уравнение, связывающее плошади, занятые газом и каплями, с плошадью входного отверстия зонда

Fí г к решаемое дпя двух сечений потока, и уравнение движения капли относительно газа

d 1Ì ê 4 к ()ф х г г к где Ф -масса капли(т„:р„1щ /6 g диаметр к I К капли ; ускорение капли, С " коэффициент сопротивления капли

Э

- плошадь поперечного сечения капли к я (, = RXl к / Ф ) позволяют определить размер капель в потоке.

Формула изобретения

Способ измерения размера капель в дисперсном газожидкостном потоке путем изокинетического отбора пробы, разделения отобранной пробы на фазы, измерения расходов фаз и статического давления внутри зонда, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона концентра« . ций жидкой фазы и повышения надежности измерений, иэ зонда навстречу анализируемому потоку подают заданный расход жидкой фазы, измеряют статическое давление внутри зонда и перечисленные операции осуществляют при перемещениях зонда вдоль потока с последующим расчетом искомой величины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Шифрин К. С, Рассеяние света в мутной среде- Ч-Л., 1951.

2. Пикпаура Г. В. и др, Адиабатные двухфаайые течения, М., Атомиздат, 1973., с. 270-274.