Способ определения толщины слоя жидкости

. с -. оп исд(йе-е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

:.;,;::= наit 4vsooo

Союз Советских

Социалистиивских

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено!5.02.78 (21) 2587782/18-25 с присоединением заявки № —— (23) Приоритет— (51) М K.a 2

С 01 N 25/02

Гооударотввнный квинтет

СССР оо делам нзооретвннй н отнрытнй (53) УДК 531.717 (088.8) Опубликовано 15.07.79. Бюллетень №26

Дата опубликования описания 20.07.79 (72) Авторы изобретения

В. И. Федоров ". Г. В. Коваленко

Институт технической теплофизики

AH Украинской ССР (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

СЛОЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к способам испытаний с применением тепловых средств, в частности и способам косвенного определения толщины слоев и пленок жидкости. Оно может быть использовано для определения толщины пленки воды, конденсируюгцейся на стенках, ограничивающих внутренние полости машин и аппаратов, используюших в качестве рабочего тела влажный или сухой насыщенный пар, например внутренние полости паровых турбин.

Известно несколько способов измерения толщины пленок жидкости с использованием механических средств, при которых толшиH) пленки измеряют при помокни различного родa щупов (!).

Использование таких способов для измерения пленок жидкости на внутренних поверхностях стенок замкнутых резервуаров требует нарушения целостности этих стенок или наличия измерительных окон. Измерение толщины пленок агрессивных, ядовитых и радиоактивных жидкостей может при этом представить дополнительные неудобства.

Известны также способы определения уровня жидкости в резервуаре путем измеренин изменений величины теплового потока, проходящего через отдельные участки стенок резервуаров (2). Применение этих способов, являюшихся наиболее близкими к предлагаемому, не требует нарушения целостности стенок резервуаров. Об уровне жидкости в резервуаре судят по изменениям теплового потока, идущего от нагревательного устройства через баллон с кипя.цей жидкостью и стенку резервуара к его содержимому, которым является жидкость, уровень

1в которой подтехкит измерению, и находящаяся íà z ней парогазовая смесь.

Такой способ может бы-.b 1

Целью изобретения является повышение щ то ш ости измерения тол гцин слоев жидкости.

) Цель достигается тем, что по предлагаемому способу инициируют испарение слоя жидкости, например, посредством снижения

673900

Формула изобретения кн сь. — теку!slee время;

Составитель В. Веотоградский

Регактор И.Шубина Техред О. Луговая Корректор В. Вутяга

Заказ 4063, 30 Тираж l039 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 давления внутри резервуара и регистрируют изменение температуры стенки в зависимости от времени.

Начало процесса испарения, таким образом, задается условиями испытания, конец же испарения слоя жидкости характеризуетS ся резким уменьшением теплового потокаот стенки жидкости, сопровождаемым изломом в кривой зависимости температуры внутренней поверхности стенки от времени.

Количество тепла, переданное от стенки к слою жидкости за время его существования можно определить, решая задачу теплопроводности, при известных температурах внут ренней и наружной поверхности стенки, коэффициенте теплопроводности и удельной теплоемкости. материала стенки,и ее толщине.

Количество тепла, необходимое для испаре15 ния, при известной теплоте парообразования определяет количество испарившейся жидкости.

Поэтому, зная время испарения пленки, которое можно определить на основании регистрируемой зависимости изменения тем пературы стенки от времени и при учете всех других обстоятельств, перечисленных выше, можно определить искомую толщину слоя жидкости вместо определения величины теплового потока.

При проверке реализуемости способа была проведена серия испытаний по определению толщины слоя жиjKocTH при различных величинах спада давления и времени достижения конечного давления в рсзервуа ре.

Вычисления проводились по формуле к (яс1 с. о рЯ (P 1 Рк>)

Р де Z — начальная толщина пленки жидкостии;

q — тепловой поток от стенки в жидкость;

r — удельная теплота парообразования; р — плотность жидкости;

i (ð ), i (р„) — энтальпии нагретой жидкости при начальном (рз) и конечном (р„) давлениях.

При этом величина теплового потока q определялась по известной методике.

Изложенный способ создает возможность эффективного исследования процессов и последствий конденсации водяного пара на внутренних поверхностях стенок корпусов влажнопаровых турбин. Результаты таких исследований могут привести к разработке конкретных рекомендаций по рациональному проектированию и эксплуатации турбин.

Благодаря рациональному проектированию этих аппаратов ожидается снижение их веса, повышение маневренности и надежности в работе.

Способ определения толщины слоя жидкости на внутренних поверхностях замкнутых резервуаров на основе измерений подводимого к жидкости теплового потока, отли«аюи4ийоя тем, что, с целью повышения точности определения, инициируют испарение слоя жидкости, например, посредством снижения давления внутри резервуара и регистрируют изменение температуры стенок в зависимости от времени, по которому определяют толщину слоя жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 14:1050, кл. 6 Ol F 23, ОО, 1961

2. Патент США ¹ 8188023, кл. 73 — 295, 1965.