Научная статья на тему 'МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ДИСПЕРСНЫХ ФАЗ'

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ДИСПЕРСНЫХ ФАЗ Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
9
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ / ТЕМПЕРАТУРЫ / ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Багаутдинов И. З.

Для исследования характеристик двухфазных потоков, образующихся в процессах адиабатного расширения капельных жидкостей, был рассмотрен экспериментальный стенд и его работа.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STAND FOR THE STUDY OF TWO-PHASE FLOW

To study the characteristics of two-phase flow generated in the process of adiabatic expansion of liquid drops, experimental stand was considered and its work.

Текст научной работы на тему «МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ДИСПЕРСНЫХ ФАЗ»

2. Иванов Д.А., Савельев О.Г., Мисбахов Р.Ш. Система мониторинга и количественного контроля гололедообразования на проводах воздушных линий электропередачи. // В сборнике: Энергетика, электромеханика и энергоэффективные технологии глазами молодежи материалы IV российской молодежной научной школы-конференции: в 2 томах. Томский политехнический университет. 2016. С. 334-336.

3. Москаленко Н.И., Мисбахов Р.Ш., Багаутдинов И.З., Локтев Н.Ф., Додов И.Р. Определение ингредиентного состава атмосферных выбросов продуктов сгорания турбореактивного двигателя методом тонкоструктурной спектрометрии. // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2016. № 3. С. 116-121.

4. Чичиров А.А., Чичирова Н.Д., Власов С.М., Ляпин А.И., Мисбахов Р.Ш., Силов И.Ю., Муртазин А.И. Разработка методов снижения нестабильности циркуляционной воды сопряженной системы оборотного охлаждения ТЭС. // Теплоэнергетика. 2016. № 10. С. 73-80.

5. Lizunov I.N., Misbakhov R.S., Bagautdinov I.Z., Naumov O.E., Ivanov V.V. A mathematical model of the distribution transformer substation in matlab simulink. // Journal of Engineering and Applied Sciences. 2016. Т. 11. № 5. С. 1128-1135.

6. Savelyev O.G., Murataev I.A., Sadykov M.F., Misbakhov R.S. Application of wireless data transfer facilities in overhead power lines diagnostics tasks. // Journal of Engineering and Applied Sciences. 2016. Т. 11. № 6. С. 1151-1154.

7. Yaroslavsky D.A., Ivanov D.A., Sadykov M.F., Goryachev M.P., Savelyev O.G., Misbakhov R.S. Real-time operating systems for wireless modules. // Journal of Engineering and Applied Sciences. 2016. Т. 11. № 6. С. 1168-1171.

8. Lizunov I.N., Misbakhov R.S., Mustafm R.G., Fedotov V.V., Bagautdinov I.Z., Funt A.N., Naumov O.E., Ivanov V.V. Analysis of methods for determining frequency of the main harmonic in the centralized systems of relay protection and automation. // Journal of Engineering and Applied Sciences. 2016. Т. 11. № 6. С. 1257-1262.

9. Chichirov A.A., Chichirova N.D., Vlasov S.M., Lyapin A.I., Misbakhov R.S., Silov I.Y., Murtazin A.I. Development of methods for the decrease in instability of recycling water of conjugated closed-circuit cooling system of HPP. // Thermal Engineering. 2016. Т. 63. № 10. С. 747-753.

УДК 621.432.3

Багаутдинов И.З. инженер научно-исслед. лаборатории «ФХПЭ» Казанский государственный энергетический университет

Россия, г. Казань

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ДИСПЕРСНЫХ ФАЗ

Аннотация: Для исследования характеристик двухфазных потоков, образующихся в процессах адиабатного расширения капельных жидкостей, был рассмотрен экспериментальный стенд и его работа.

Ключевые слова: Датчики давления, температуры, принципиальная

схема, фото- и терморегистрация

Bagaytdinov I.Z., engineer laboratory "FHPE" Kazan State Power Engineering University

Russia, Kazan STAND FOR THE STUDY OF TWO-PHASE FLOW

Annotation: To study the characteristics of two-phase flow generated in the process of adiabatic expansion of liquid drops, experimental stand was considered and its work.

Keywords: pressure sensors, temperature, concept, photography and termoregistratsiya

Определение оптических констант веществ частиц с целью последующего их использования в вычислениях коэффициентов ослабления в некоторой мере решает проблему повышения точности расчета теплообмена излучением в энерготехнологических агрегатах.

К последнему времени опубликовано немало работ по исследованию оптических констант чистых химических соединений. Применительно к химическим составам пылей для агрегатов черной и цветной металлургии, данные по оптическим константам неизвестны.

В настоящей работе для определения оптических констант применен метод Шимона, основанный на измерении коэффициентов зеркального отражения поляризованного излучения при углах падения луча на поверхность исследуемого образца ф = 20° и 70°. Использовано состояние поляризации, при котором электрический вектор колеблется параллельно плоскости падения луча. Для реализации выбранного метода измерений принята оптическая схема спектрофотометра Спекорд М80 (рис.1.). Модулированный, с частотой 12,5 Гц, инфракрасный поток поляризуется поляризатором 2 и затем попеременно направляется качающимся зеркалом 3 в каналы измерения и сравнения кюветной камеры 4.

Рис.1. Оптическая схема установки для измерений спектральных коэффициентов отражения при углах 20о (а) и 70о (б)

В канале измерения при проведении экспериментов сначала устанавливается эталонное зеркало с алюминиевым покрытием, а затем -исследуемый образец 6 с оптически гладкой поверхностью (рис. 8.1). Отраженный луч из кюветной каме 10 6 ступает в монохроматор, в котором системой плоских и сферических зеркал направляется через оптическую входную щель на дифракционную решетку 9 и после нее выводится через светофильтры 7, 8 на вакуумный термоэлемент с линзой из йодистого цезия. Сигнал с термоэлемента регистрируется цифровым запоминающим устройством. Коэффициент отражения от исследуемого образца определяется по формуле:

где Яэ - коэффициент отражения эталонного алюминиевого покрытия, равный 97 % ,

1,1э - интенсивности отраженного излучения от образца и эталона.

Значения коэффициентов отражения выводятся на цифровое печатающее устройство с шагом Ли = 4 см-1.

Образцы были спрессованы по способу диаметром 15 мм или размером 15^15 мм толщиной от 2 до 3 мм. Различие в параметрах шероховатости отражающих поверхностей эталонного зеркала с алюминиевым покрытием и исследуемыми образцами не превышало 0,5 %.

Способ подготовки образцов явился основой для выбора метода определения оптических констант.

В методе Кравца, который также мог быть использован, проводятся измерения коэффициента отражения при нормальном падении луча один раз от поверхности образца в воздухе, второй - в специально подобранной иммерсионной жидкости. Основное требование метода - наличие оптического контакта между поверхностью образца и жидкостью, нейтральной по отношению к образцу и прозрачной во всем интервале длин волн при измерениях. Поскольку спрессованные образцы обладают гигроскопичностью, применить метод Кравца не удалось.

Определение показателя преломления п и поглощения ж по измеренным коэффициентам отражения Я для двух углов ф проводилось по формулам Френеля:

ЯТ = (а2 +b2-2а•соsф+соs2ф)/ (а2 +b2+2а•соsф+соs2ф), (2)

Я11 = ЯТ(а2 +b2-2а•sinф•tgф+sin2ф•tg2ф)/(а2 +Ь2+2а^пф tgф+sin2ф•tg2ф) (3)

Я = Яэ (Мэ),

(1)

где а2 +Ь2 = [(п2 -ж2- sin2ф)2+4n2ж2]0,5 ,

(4)

а = [0,5 [(п2 -ж2- sin2ф+((n2 -ж2- sin2ф)2+4n2ж2]0,5]] 0,5

(5)

Здесь RT, RII - коэффициенты отражения падающего излучения для двух поляризаций.

Как уже отмечено выше, использовано состояние поляризации падающего излучения, при котором электрический вектор колеблется параллельно плоскости падения, и задача определения оптических констант сводится к использованию двух уравнений:

RII 1=(ф 1, n, ж); RII2=f(91, n, ж) . (6)

Для удобства работы по формулам Френеля произведен расчет на ЭВМ значений показателей преломления n и поглощения ж при изменении коэффициентов отражения с шагом AR = 0,005 %. Табулирование значений с таким шагом по AR позволило повысить точность определения n и ж.

Использованные источники:

1. Мисбахов Р.Ш., Мизонов В.Е. Моделирование кинетики застывания жидкой капли при охлаждении. // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ. - 2016.- №6 (76). - С. 72-74.

2. Москаленко Н.И., Мисбахов Р.Ш., Ермаков А.М., Гуреев В.М. Моделирование процессов теплообмена и гидродинамики в кожухотрубном теплообменном аппарате. // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2014. - № 11-12. - С. 75-80.

3. Misbakhov R.Sh., Moskalenko N.I., Gureev V.M., Ermakov A.M. Heat transfer intensifiers efficiency research by numerical methods. // Life Science Journal. - 2015. - T. 12. № 1S. - С. 9-14.

4. Литвиненко Р.С., Павлов П.П., Гуреев В.М., Мисбахов Р.Ш. Оценка технического уровня сложных систем на этапе разработки. // Вестник машиностроения. 2015. № 6. С. 35-39.

5. Мисбахов Р.Ш., Мизонов В.Е. Ячеечная модель фазового перехода в сферической капле при охлаждении. //Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2015. Т. 58. № 8. С. 71-74.

6. Лаптев А.Г., Мисбахов Р.Ш., Лаптева Е.А. Численное моделирование массопереноса в жидкой фазе барботажного слоя термического деаэратора. // Теплоэнергетика. 2015. № 12. С. 76.

7. Reshetnikov A.P., Ivshin I.V., Denisova N.V., Safin A.R., Misbakhov R.S., Kopylov A.M. Optimization of reciprocating linear generator parameters. // International Journal of Applied Engineering Research. 2015. Т. 10. № 12. С. 31403-31414.

8. Safin A.R., Ivshin I.V., Kopylov A.M., Misbakhov R.S., Tsvetkov A.N. Selection and justification of design parameters for reversible reciprocating electric machine. // International Journal of Applied Engineering Research. 2015. Т. 10. № 12. С. 31427-31440.

9. Гибадуллин Р.Р., Цветков А.Н., Мисбахов Р.Ш., Денисова Н.В. Разработка испытательного стенда для электрических машин возвратно-поступательного действия, работающих в тяжелых условиях. // В сборнике: ЭНЕРГЕТИКА И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Сборник

материалов I всероссийской научно-практической конференции. 2014. С. 37. 10.Мисбахов Р.Ш., Москаленко Н.И., Ермаков А.М., Гуреев В.М. Интенсификация теплообмена в теплообменном аппарате с помощью луночных интенсификаторов. //Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2014. № 9-10. С. 31-37.

УДК 621.432.3

Багаутдинов И.З. инженер научно-исслед. лаборатории «ФХПЭ» Казанский государственный энергетический университет

Россия, г. Казань

ЭФФЕКТИВНАЯ ТЕМПЕРАТУРА

Аннотация: в статье рассматривается эффективная температура в объемах энерготехнологических агрегатов.

Ключевые слова: Датчики давления, температуры, топочные пространства, генетические излучения.

Bagaytdinov I.Z., engineer laboratory "FHPE" Kazan State Power Engineering University

Russia, Kazan

EFFECTIVE TEMPERATURE

Annotation: The article considers the effective temperature in the amount of power technology units.

Keywords: pressure sensors, temperature, combustion space, genetic radiation.

Во многих случаях непосредственное измерение температур в опочных объемах энерготехнологических агрегатов затруднено. В этой связи большое значение для инженерных расчетов лучистого теплообмена имеют аналитические зависимости, описывающие распределение температур в неизотермических объемах рабочих сред. При описании распределения температур неизотермических сред собственное излучение неоднородной среды заменяется гипотетическим излучением однородного изотермического объема. В топочных пространствах и газоходах вследствие сильной загрязненности поверхностей нагрева граничные поверхности являются отражающими и излучающими. Кроме этого, около поверхностей нагрева всегда имеется слой газа с более низкой по сравнению с центром объема температурой.

В качестве параметра при корректном описании температурного поля неизометрических объемов при расчетах лучистого теплообмена принята эффективная температура Тэф При простейших инженерных расчетах в качестве эффективной температуры принимают среднеарифметическую Тса, среднегеометрическую Тсг температуры:

Тса = (Тст+Тц)/2, Тсг = (ТстТц)0,5 (1)

где Тст,Тц - температуры стенки и центра поперечного сечения

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.