ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ КОНСТАНТ ВЕЩЕСТВ ЧАСТИЦ В ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АГРЕГАТАХ Текст научной статьи по специальности «Физика»

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.

УДК 621.432.3

Ахметова В.Н., к. э. н.

доцент кафедра ЭОП

Казанский государственный энергетический университет

Россия, г. Казань

Ahmetova V.N., c.e.s, associate professor Kazan State Power Engineering University

Russia, Kazan

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ КОНСТАНТ ВЕЩЕСТВ ЧАСТИЦ В ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АГРЕГАТАХ

Аннотация: в данной статье рассматриваем декрипитация эксперимента твердых ультрадисперсных фаз. 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

DETERMINATION OF OPTICAL CONSTANTS OF PARTICLE PARTICLES IN POWER-ENGINEERING AGGREGATES

Abstract: In this paper we consider the decripitation of the experiment of solid ultradispersed phases. In order to study the characteristics of two-phase flows formed in the adiabatic expansion of dropping liquids, the experimental stand and its work were considered.

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

Определение оптических констант веществ частиц с целью последующего их использования в вычислениях коэффициентов ослабления

ФОРУМ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ №7(11) 2017

http ://forum-nauka.ru

18

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 юоветной камеры 4.

106

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 камеры поступает 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:

Я = Яэ (Шэ),

(1)

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 Ди = 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 х 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^тф tgф+sin2ф•tg2ф) (3)

где а2 +Ь2 = [(п2 -х2- sin2ф)2+4n2х2]0,5 , (4)

а = [0,5 [(п2 -х2- sin2ф+((n2 -х2- sin2ф)2+4n2х2]0,5]] 0,5 (5)

Здесь ЯТ, Я11 - 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:

ДП1=/(ф1, п, х); ЯП2=:Т(ф1, п, х) . (6)

Для удобства работы по формулам Френеля произведен расчет на ЭВМ значений показателей преломления п и поглощения х при изменении коэффициентов отражения с шагом ДЯ = 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. - Т. 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.

ФОРУМ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ №7(11) 2017

http ://forum-nauka.ru

21