SU658452A1 - Установка дл исследовани неравновесного потока пара - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к экспериментальной аэродинамике, в частности, к устройства ;, пред. назначенным дл  исследовани  течени  сверхзвуковых потоков пара при высоких начальных параметрах (например, при давле1ш х более 100 ата и температурах больше 350°С), сопровождаемого фазовыми превращени ми.

Известны устройства дл  периодического погружени  датчика в высокотемпературньп поток газа . 11.

Однако, это устройство не позвол ет получить непрерывной информации о параметрах потока пара по длине сопла.

Ближайпшм техническим решением к предлагаемому изобретеншо  вл етс  установка дл  ис-, следовани  спонтанной конденсации пара в широком диапазоне начального давлени , содержаща  камеру подвода пара, сопло, камеру выхода пара, зонд-прот жку, нат жное устройство, например груз, направл юшие, коордюштник, уплотнени  со стороны камеры подвода пара и со стороны камеры выхода его и регистрирующий прибор 21

Использование зовда-прот жки позвол ет полушть распределение величины статического давлени  по длине сопла. Однако, наличие уплотнешш между зондом и камерой подвода пара высокого начального давлени  весьма небезопасно при начальном давлении больше 10 ата. Такое техническое решен1- е не позвол ет получить досто верных данных о неравновесном потоке пара, так как измер етс  только распределение ста.тического давлени  пара по длине сопла.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона исследований неравновесного потока пара в область высоких начальных параметров и повышение точности измерени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что зовд-прот жка помещен в разомкнуплй контур, нат жное устройство которого поставлено в камеру подвода пара, причем, зонд-прот жка снабжен термопарой, головка которой прикреплена к его поверхности диаметрально отверстшо отвода статического давлени  пара в одном с ним сечении , изолирована от этой поверхности и выпо)тнена заподлицо с ней, а провода, по которым подаетс  сигнал о величине температуры пара к рсгистрирующему прибору, помещены внутрь трубки зонда-прот жки.

На фиг. 1 представлена схема установки; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1 трубки зонда-прот жки .

Установка дл  исследовани  неравновесного потока пара содержит камеру подвода пара I, котора  крепитс  к камере отвода пара 2. Внутри камеры 2 устанавливаетс  сопло 3, которое через фланец герметично соединено с камерой подвода пара 1. Дл  измерени  параметров струи пара ус танорлен зонд-прот жка 4, представл ющий собой трубку, с одной стороны соединенную с нат жным устройством 5, а с второй - с регистрирующим прибором (например, манометром). Перемещение зон да 4 вдоль оси сопла 3 осуществл етс  координатником 6 через трос 7. Центровка трубки зонда 4 по оси сопла производитс  при помощи направл ющих 8, К стенке трубки зонда 4 при помощи изол тора 9 прикреплена головка термопары 10. Провода 11, по которым подаетс  сигнал о изменении температуры к регистрирующему прибору (например , миллиамперметру) помещены внутрь трубки зонда-пpoт жIgи 4.

При работе установки пар высоких начальных параметров, например, давлением больще 100 ата и температурой больше , подаетс  по паропроводам в камеру подвода пара 1, откуда поступает в сопло 3, где происходит преобразование энергии в кинетаческую, и через камеру отвода пара 2 выходит в атмосферу. По мере радгона струи пара по длине сопла 3 его давление и температура падают. В каком-то сечении они достигают значений насыщени . Следовательно, с этого сечени , либо с некоторым запаздыванием вниз по потоку пара, поток неравновесный, в сопле течет двухфазна  смесь - пар с капл ми конденсата . Весьма важным  вл етс  исследование процессов кбнденсации пара: определение параметров струи пара (давлени , температуры и степени влажности), степени неравновесности и изучение Измене1ш  местоположени  зоны началаконденсащш в зависимости от начальных параметров пара , геометрии сопла и параметров окружающей среды. Дл  изучени  этих  влений на за вл емой установке предусмотрен зонд-прот жка 4 в виде тонкой трубки, внутренн   полость которой используетс  одновременно дл  подачи пара к прибору, регистрирующему величину статического давле-. НИЛ и дл  помещени  проводов 11 термопары 10. По проводам 11 подаетс  сигнал о величине температуры пара к регистрирующему прибору, например , миллиампермет у. Дл  обеспечени  устойчивой работы трубка З1нда 4 раст гиваетс  при помощи нат жного устройства 5, которое установлено в камере подхода пара 1 и координатника 6 через трос 7. При помощи этого координатника осуществл етс  осевое перемещение зонда-прот жки 4. Отбор пара дл  измерени  его статического давлени  в струе производитс  через дренажное отверстие, выполненное в стенке трубки зондапрот жки 4, пе рпендикул рно оси трубки. В этом же сечении диаметрально дренажному отверстию, при помощи теплоизол ционного материала, который изолирует головку термопары от поверхности трубки зонда (дл  уменьшени  теплоподвода о более нагретых участков и теплоотвода к более холодным участкам трубки), крепитс  головка термопары 10.-Исключение замера полной, (заторможенной) температуры пара достигаетс  тем, что головка термопары выполнена заподлицо с наружной поверхностью трубки зонда-прот жки 4.

Данное техническое рещение выгодно отличаетс  от предществующих установок тем, что зондпрот жка 4 не прощивает камеру подвода пара высоких параметров, а нат жное устройство 5 размещено непосредственно в камере подвода пара. Это значительно расщир ет диапазон исследований неравновесных потоков пара в об/исть высоких начальных параметров, повышает надежность работы установки, а также обеспечивает безопаснрстьпроведени  исследований. Установка , в сечении зонда 4, где расположено отверстие дл  измерени  величины статического давлени  пара, дополнительно термопары 10 - дл  получени .информации о температуре пара, повышает эффективность установки. Изол ци  головки термопары 10 от общей поверхности трубки зонда 4. значительно повыщает точность измерени  температуры.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 316961, кл. Q01 N9/00, 1970.

2. Инженерно-физический журнал, т. XXIП, № 3,1972, с. 472-478.