RU1825931C - Устройство дл отработки и исследований тепловых и гидродинамических процессов в услови х малых и переменных массовых сил в криогенной жидкости - Google Patents

Abstract

Область применени : в технике физического эксперимента, дл  исследовани  тепловых и гидродинамических процессов, происход щих в услови х малой и переменной силы т жести, преимущественно на двухфазной криогенной жидкости. Сущность изобретени : непроницаемый стакан помещают в криогенную емкость с последующим размещением в нем сильфонного обьема дл  подачи однофазной жидкости к испытуемому объекту. Все объемы - емкость , стакан, сильфон - оснащены дренаж- но-заправочными средствами, а также электрореостатом с контактом,перемещающимс  по нему, системами управлени  и контрол  с обратной св зью. Устройство повышает веро тность подачи однофазной жидкости в исследуемый объем, точность выдачи количества жидкости, а также упрощает технологию эксперимента, снижа  затраты на него. 2 з.п. ф- ы, 2 ил. сл с

Description

Изобретение относитс  к технике физического эксперимента и предназначено дл  исследовани  тепловых и газодинамических процессов, происход щих в услови х малой силы т жести, преимущественно на двухфазной криогенной жидкости.

Цель изобретени  - устранение указанных недостатков, а именно обеспечение га- рантированной подачи однофазной жидкости в течение эксперимента с требуемыми теплофизическими и расходными параметрами в исследуемый объект и упрощени  технологии проведени  эксперимента .

Схема устройства представлена на фиг. 1; на фиг. 2 - узел I на фиг, 1.

Устройство содержит криогенную емкость 1, внутрь которой помещен стакан 2, в котором расположен сильфон 3. Верхн   часть сильфона заужена и представл ет собой тупиковый трубопровод, на котором ус- тановлен скольз щий контакт 4 дл  замыкани  цепи реостата 5. По изменению сопротивлени  определ етс  ход сильфона 3 и расход жидкости к исследуемому объекту . Внутрь сильфона 3 установлена труба 6, свободный конец которой находитс  в тупиковом трубопроводе. Труба 6 сообщена через нижнее основание сильфона 3 и стакана 2 с системой дренажа из сильфона 7,8. Полость сильфона 3 соединена с полостью емкости 1 системой заправки 9,10, проход 00

го сл о со

щей через нижнее основание сильфона 3, В зазор между стаканом 2 и сильфоном 3 выведена система подачи и дренажа 11, 12. 13, К емкости 1 подведены системы заправки и слива 14, 15 и 9, 10, 8, а также дренажа 16, 17, Из нижнего основани  системы сильфоиа 3 выведен клапан 18 и трубопровод с разъемом 19 дл  обеспечени  подачи жидкости к исследуемому объекту . В трубопроводе установлен датчик температуры 20.

Устройство работает следующим образом .

Через систему заправки 14, 15 емкость 1 захолаживаетс  и заполн етс  криогенной жидкостью. Давление в емкости 1 устанавливаетс  системой дренажа 16, 17. Затем через систему заправки сильфона 9, 10 в него поступает жидкость, а газ и прогрета  жидкость дренируетс  с помощью трубки б через дренаж 7, 8. Затем в зазоре между сильфоном и стаканом 2 устанавливаетс  на необходимом уровне система подачи и дренажа 11, 12, 13. При наступлении невесомости открывают клапан 18 и под действием избыточного давлени  в полости 2-3 жидкость выдавливаетс  из сильфона 3 и через открытый клапан 18 и трубопровод 19 поступает в исследуемый объект. При этом расход жидкости регулируетс  путем включени  реостата в управл ющую систему наддува и дренажа 11,12,13 полости 2-3. После завершени  режима невесомости давление в 2-3 сбрасываетс  через 12 и через трубопровод 10 и клапан 9 сильф он заполн етс  новой порцией жидкости и установка готова к новому эксперименту.

В системе подачи и дренажа 11, 12, 13 рабочего тела в зазор между стаканом 2 и сильфоном 3 может использоватьс  в качестве рабочего тела газ, который подаетс  извне через клапан 13 по магистрали 11 и дренируетс  через клапан 12.

Система подачи и дренажа рабочего тела может в качестве рабочего тела использовать также криогенную жидкость, котора  подаетс  по мере необходимости из емкости 1 через клапан 23, магистраль 24 и дренируетс  через клапан 25. При этом в устройство ввод тс  дополнительно нагреватель 21 вдоль стенки стакана 2 и теплоизол ци  22.

В этом случае устройство функционирует следующим образом. Через клапан 23 в полость между сильфоном 3 и стаканом 2 поступает криогенна  жидкость. После закрыти  всех клапанов а этой полости включаетс  нагреватель 21. Тепло, подводимое от нагревател , испар ет жидкость и повышает давление в этом объеме. Далее все

операции повтор ютс  так же, как изложено выше.

В устройстве управление системами и клапанами, а также регистраци  тепловых и

расходных характеристик осуществл етс  автоматизированной системой регистрации и управлени .

Гарантированна  подача однофазной жидкости достигаетс  тем. что сильфон пол0 ностыо заполнен криогенной жидкостью еще в услови х нормальной силы т жести, он находитс  в окружении криогенной жидкости , что обеспечивает посто нство температуры всей конструкции, где находитс 

5 предназначенна  дл  эксперимента жидкость , и отсечены все внешние теплоприто- ки к ней. Расход жидкости из сильфонз во врем  эксперимента регистрируетс  с большой точностью перемещени  контакта, за0 крепленного на тупиковом трубопроводе вдоль реостата, при этом различна  степень заполнени  сильфона соответствует различному сопротивлению в цепи. Все эти усовершенствовани  существенно увеличивают

5 надежность подачи заданных параметров жидкости при эксперименте, а также сокращают врем  подготовки к эксперименту,тем самым повыша  технологичность подготовки эксперимента - позвол ет увеличить чис0

ло экспериментов за полет летающей

лаборатории и тем самым снизить удельные затраты на эксперименты.

Применение устройства позвол ет обеспечить гарантированную подачу жидко5 .сти с требуемыми теплофизическими параметрами , повысить точность расхода жидкости в испытуемый объект, а также упростить технологию проведени  эксперимента . Существенно снизить затраты на

0 проведение экспериментов подобного ро- да.

Claims (3)

1. Устройство дл  отработки и исследо5 ваний тепловых и гидродинамических процессов в услови х малых и переменных массовых сил в криогенной жидкости, содержащее криогенную емкость, сильфон, трубопроводы наддува, дренажа и заправ0 «и, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  гарантированной подачи однофазной жидкости в течение эксперимента с требуемымитеплофизическими и расходными параметрами в исследуемый объект и

5 упрощени  технологии проведени  эксперимента , оно снабжено реостатом, непроницаемым стаканом, расположенным в нижней части криогенной емкости, сильфон расположен внутри стакана с зазором относительно его стенок, верхн   часть

сильфона выполнена в виде тупикового трубопровода и имеет скольз щий контакт , установленный снаружи и взаимодействующий с расположенным вдоль стакана реостатом, сильфон снабжен внутренней трубкой, один конец которой открыт и установлен внутри тупикового трубопровода с зазором, а другой конец закреплен на нижней стенке стакана и сообщен с трубопроводом дренажа, трубопровод заправки и дренажа подключен к пространству между сильфоном и стаканом, при этом емкость имеет размещенный в ней трубопропод под0

ачи в объект с разделительным клапаном и датчиком температуры.

2.Устройство прп. 1, отличающее- с   тем, ч го трубопровод подачи снабжен газовыми клапанами и емкостью со сжатым газом,

3.Устройство по п. 1, отличающее- с и тем, что трубопровод заправки и дренажа имеет клапаны и дополнительно подключен к криогенной емкости, при этом устройство снабжено нагревателем, расположенным вдоль верхней части стенки стакана , и стакан теплоизолирован снаружи.

К исследуемаму оЗъекту

Фиг.1

8 / Дренаж

tt

(Риг. г