SU832421A1 - Вискозиметр дл исследовани реоло-гичЕСКиХ ХАРАКТЕРиСТиК дВуХфАзНыХ СМЕСЕй - Google Patents

Description

Изобретение относится к исследованиям реологических характеристик двухфазных смесей и может быть использовано в магистральных трубопроводных гидравлических системах для определения гидравлических свойств перекачиваемых $ двухфазных смесей, а также в научных исследованиях при изучении гидромеханики двухфазных смесей.

Известно устройство для измерения вязкости вещества, содержащее два резервуара, внутри которых установлены переливные (контрольные) трубки, капиллярную трубку, электромагнитный генератор расходомера [ -и регистрирующее устройство И* 15

Недостатком этого устройства являет— · ся то, что на нем невозможно исследовать реологические характеристики двухфазных смесей, так как ограничен диапазон работы по перепадам давления из-за установленных внутри емкостей переливных контрольных трубок.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является капиллярный вискозиметр, содержащий подающую и приемную термостабилизированные емкости с мешалками, сменную измерительную трубку, автоматический переключатель подачи газа по магистрали, регулятор давления и устройство для замера объемной скорости потока [21.

Недостатком известного устройства •является то, что из-за изменения уровней жидкости в емкостях скорость течения жидкости является величиной нестационарной. И даже при учете поправки в процессе обработки результатов измерений на изменением уровней столбов смеси получается ошибка в определении свойств жидкости при некоторых режимах на 25— 30%, что в свою очередь, может привести к неоправданным запасам мощностей на перекачных станциях магистральных гидротранспортных систем.

Цель изобретения - повышение точности исследования реологических ха832421 рактеристик (двухфазных смесей жидкость — твердое·тело.

Эта цель достигается тем, что в вискозиметре включающем подающую и приемную термостабилизированные емкости с мешалками, измерительную трубку с расходомером,, один конец соединен с подающей емкостью в ее нижней части, а второй — с приемной емкостью, газовую магистраль, сообщенную · одним концом с верхней частью приемной емкости, а также систему для регулирования давления и систему замера давления в обеих емкостях, второй конец газовой магистрали установлен в подающей емкости на одном уровне с концом измерительной трубки, а второй конец измерительной трубки установлен выше возможного уровня смеси в приемной емкости, причем для возврата исследуемой.^ смеси из приемной емкости в подающую обе емкости соединены дополнительной трубкой с краном.

При этом высота столба смеси в процессе работы вискозиметра постоянна и равна высоте столба смеси в измерительной трубке. Уменьшение уровня смеси в подающей ёмкости автоматически компенсируется давлением в емкости выше зеркала смеси. При этом скорость движения смеси в измерительной трубке

3Ο·

В подающую емкость 1 заливается испытуемая (исследуемая) двухфазная смесь. Включающая мешалки 3 емкости

I и система термостабилизации емкостей 1 и 2. При установлении требуемой температуры смеси при закрытом кране 9 и открытом кране 8 производится выдавливание смеси через трубку из подающей в приемную емкость газом заданного давления, выдерживаемого редуктором 7. В процессе передавливания смеси через трубку 4 производится замер перепада давления и емкостях датчиком

II и замер расхода (скорости) смеси расходомером: 5. По завершению необходимых измерений кран 8 закрывается, краны 9 и 13 открываются и смесь передавливается из емкости 2 в емкость 1 по трубке 12. По результатам замера расхода и перепада давления определяют такие свойства смеси, как начальное напряжение сдвига, вязкость и т.д.

Точность определения свойств смеси определяется точностью замеров параметров и обеспечением стационарности движения смеси по измерительной трубке. В предлагаемом вискозиметре необходимо проводить измерения только перепада давления выдавливающего газа и расхода смеси на изменение без введения поправки высот столбов смеси в также постоянна и пропорциональна корню квадратному из перепада давления в емкостях.

На чертеже представлена схема предлагаемого вискозиметра.

Вискозиметр состоит из подающей 1 и приемной 2 герметичных термостабилизированных емкостей, снабженных мешалками 3 смеси. Устанавливаются емкости либо одна под другой, либо го >ризонтально. Нижние части емкостей соединены измерительной калиброванной трубкой 4, на которой установлен расходомер 5.’. К обеим емкостям подключены газовая магистраль 6 вытеснительной системы подачи смеси из одной емкости в другую с редуктором 7 давления и кранами 8 и 9. На крышках емкостей установлены трубки 10 для замера перепада давления, соединенные с датчиком перепада давления. Обе емкости соединены также дополнительной трубкой с установленным на ней краном 13 для возврата исследуемой смеси из приемной емкости в подающую.

Вискозиметр работает следующим образом.

емкостях.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к исследовани м реолоп еских характеристик двухфазных смесей и может быть использова-но в магистральных трубопроводных гидравлических системах дл  определени  гидравлических свойств перекачиваемых двухфазных смесей, а такнсе в HayHiimx исследовани х при изучении гидромеханики двухфаеных смесей. Известно устройство дл  измерени  в зкости вещества, содержащее два резер вуара, внутри которых установлены переливные (контрольные) трубки, капилл рну трубку, электромагнитный генератор расх домера | -и регистрирующее устройство Щ Недостатком этого устройства  вл етс  то, что на нем невозможно исследовать реологические харшстеристикн двухфазных смесей, так как ограничен диапазон работы по перепадам давлени  из-аа установленных внутри емкостей переливных контрольных трубок. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  капилл рный вискозиметр , содержащий подающую и приемную термостабилизированные емкости с мешалками, сменную измерительную трубку , автоматический переключатель подачи газа по магистрали, регул тор давлени  и устройство дл  замера объемной скорости потока 2. Недостатком известного устройства - вл етс  то, что из-за изменени  уровней жидкости в емкост х скорость течени  жидкости  вл етс  величиной нестационарной . И даже при учете поправки в процессе обработки результатов измерений на изменением уровней столбов смеси получаетс  ощибка в оттредаленин свойств жидкости при некоторых режимах на 25- 30%, что в свою очередь, может гфивести к неоправданным запасам моишоствй на перекачных станци х магистральных гадротранспортных систем. Цель изобретени  - повышение точности исследовани  реологическта ха- рактеристик двухфазных смесей жидкость - твердое-тело. Эта цель достигаетс  тем, что в вискозиметре включающем подающую и приемную термостабилизированные емкости с мешалками, измерительную трубку с расходомером,, один конец соединен с подающей емкостью в ее нижней части, а второй - с приемной емкостью , газовую магистраль, сообщенную одним концом с верхней частыо приемной емкости, а также систему дл  регулировани  давлени  и систему замера давлени  в обеих емкост х, второй конец газовой магистрали установлен в подающей емкости на одном уровне с концом измерительной трубки, а второй конец измерительной трубки установлен вьиие возможного уровн  смеси в приемн емкости, причем дл  возврата исследуем смеси из приемной емкости в подающую обе емкости соединены дополнительной трубкой с краном. При этом высота столба смеси в прсадессе работы вискозиметра посто нна и равна высоте столба смеси в измерительной трубке. Уменьшение уровн  смеси в подающей ёмкости автоматически компенсируетс  давлением в емкости зыше зеркала смеси. При этом скорость движени  смеси в измерительной трубке также посто нна и пропорциональна корн . квадрагному из перепада давлени  в емкост х. На чертеже представлена схема предлагаемого вискозиметра. Вискозиметр состоит из подающей 1 к приемной 2 герметичных термостабилизированных емкостей, снабженных мешалками 3 смеси. Устанавливаютс  емкости либо одна под другой, либо го ризонтально. Нижние части емкостей сое динены измерительной калиброванной трубкой 4, на которой установлен расхо домер 5.. К обеим емкост м подключен газова  магистраль 6 вытеснительной системы подачи смеси из одной емкости в другую с редуктором 7 давлени  и кранами 8 и 9. На крышках емкостей устаножшны трубки 10 дл  замэра пере пада давлени , соединенные с датчиком И перепада давлени . Обе емкости сое динены также дополнительной трубкой 12 с установленным на ней краном 13 дл  возврата исследуемой смеси из приемной емкости в подающую. Вискозиметр работает следующим образом . 14 В подающую емкость 1 заливаетс  испытуема  (исследуема ) двухфазна  смесь. Включающа  мешалки: 3 емкости Iи система т рмоотабилизации емкостей 1 и 2. При установлении 7ребуемой температуры смеси при закрытом кране 9 -и открытом кране 8 производитс  выдавливание смеси через трубку 4 из подающей в приемную емкость газом заданного давлени , выдерживаемого редуктором 7. В процессе передавливанн  смеси через трубку 4 производитс  замер пэрепада давлени  и емкост х датчиком IIи замер расхода (скорости) смеси расходомером: 5. По завершению необходимых измерений кран 8 закрываетс , краиы 9 и 13 открываютс  и смесь передавливаетс  из емкости 2 в емкость 1 по трубке 12. По результатам замера расхода и перепада давлени  определ ют такие свойства смеси, как начальное напр жение сдвига, в зкость и т.д. Точность определени  свойств смеси определ етс  точностью замеров параметров и об еспечением стационарности движени  смеси по измерительной трубке . В предлагаемом вискозиметре необходимо проводить измерени  только перепада давлени  выдавливающего газа и расхода смеси без введени  поправки на изменение высот столбов смеси в емкост х. Формула изобрет. ени  Вискозиметр дл  исследовани  реологических характеристик двухфазных смесей , включающий подающую и приемную термостабилизированные емкости с мешалками , измерительную трубку с расходомером ,, один конец которой соединен с подающей емкостью в ее нижней части, а второй - с приемной емкостью, газовую магистраль, сообщеш1ую одним ко1щом с верхней частью приемкой емкости, а также систему дл  регулировани  давлени  и систему замера давлени  в обеих емкост х, отличающийс  тем, что, с.целью повышени , точности исследовани , второй конец Глазовой магистрали установлен в подаюшей емкости на одном уровне с концом измерительной трубки, а второй конец измерительной трубки установлен выше уровн  смеси в приемной емкости, приче дл  возврата -исследуемой смеси из приемной емкости в подающую обе емкости соеди/ йены дополнительной трубкой с краном.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии М 52-21377. кл. G 01 N 11/04, . 1970.
2. 2. Щишенко Р. И.Есьман.Б. И. Ковдратеико П. И. Гидравлика промывочных жидкостей, Недра, 1976,i .с. 207-209 (прототип).