Бесконтактный струйный деформационный метод и устройство контроля вязкости жидкостей

• Автор: Савенков, Александр Петрович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 202 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. БЕСКОНТАКТНЫЕ МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА ИЗМЕРЕНИЯ

ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ

1.1 Вязкость как параметр контроля жидких веществ

1.2 Современное состояние бесконтактных методов измерения физико-химических свойств жидкостей

1.2.1 Контактные методы измерения вязкости

1.2.2 Бесконтактные измерения физико-химических свойств жидкостей на основе различных физических эффектов

1.2.3 Струйные деформационные методы

измерения вязкости

1.3 Постановка задачи исследования
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ «СТРУЯ ГАЗА - ЖИДКОСТЬ»
ДЛЯ ЖИДКОСТЕЙ РАЗЛИЧНОЙ ВЯЗКОСТИ
2.1 Аэрогидродинамические эффекты при взаимодействии
струи газа с поверхностью жидкости
2.1.1 Действие струи газа перпендикулярно поверхности жидкости
2.1.2 Аэрогидродинамические эффекты
при наклонном струйном воздействии
2.2 Математическое описание процессов
в системе «струя газа - жидкость»
2.2.1 Статическая характеристика системы
2.2.2 Динамические свойства системы
2.3 Выводы по второй главе

Глава 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВ АНИЕ БЕСКОНТАКТНЫХ
СТРУЙНЫХ ДЕФОРМАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ
3.1 Классификация струйных деформационных методов измерения вязкости
3.2 Методы на основе непрерывного воздействия
3.3 Методы на основе импульсного воздействия
3.3.1 Реакция системы «струя газа - жидкость»
на ступенчатое воздействие
3.3.2 Времяимпульсный метод измерения вязкости
3.3.3 Реакция системы «струя газа - жидкость»
на импульсное воздействие
3.4 Методы на основе гармонического воздействия
3.5 Выводы по третьей главе
Глава 4. УСТРОЙСТВА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАЗРАБОТАННЫХ
МЕТОДОВ
4.1 Обобщённая схема измерительного устройства
4.2 Генераторы пневматических сигналов
4.2.1 Генераторы ступенчатых и импульсных сигналов
4.2.2 Генератор гармонических колебаний расхода
4.3 Индикаторы объёма углубления
4.3.1 Оптические индикаторы
4.3.2 Аэродинамические индикаторы
4.3.3 Электрические индикаторы
4.4 Расположение сопла над поверхностью жидкости
4.5 Выводы по четвёртой главе

Глава 5. ВЫБОР ФОРМЫ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
И РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДА НА ЕГО ОСНОВЕ
5.1 Сопоставительный анализ струйных деформационных методов измерения вязкости
5.2 Конструктивная реализация времяимпульсного метода
5.3 Анализ источников погрешностей струйных деформационных методов измерения вязкости
5.4 Определение геометрических размеров конструктивных элементов времяимпульсного вискозиметра
5.4.1 Определение размеров сильфона
и диаметра сопла
5.4.2 Определение размеров первичного измерительного преобразователя
5.5 Адаптация измерительных устройств к условиям промышленной эксплуатации
5.6 Выводы по пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ. Акты внедрения
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ «СТРУЯ ГАЗА - ЖИДКОСТЬ»
ДЛЯ ЖИДКОСТЕЙ РАЗЛИЧНОЙ ВЯЗКОСТИ
Для изучения возможности использования в измерительной технике физических эффектов, возникающих при взаимодействии струи газа с поверхностью жидкости, необходимо провести теоретические и экспериментальные исследования этого процесса. В двухфазной системе «струя газа -жидкость» наблюдается множество эффектов, рациональное использование которых обеспечивает возможность построения точных, надёжных и удобных в эксплуатации устройств для измерения вязкости.
2Л Аэрогидродинамические эффекты при взаимодействии струи газа с поверхностью жидкости 2Л.1 Действие струи газа перпендикулярно поверхности жидкости
Одним из наиболее существенных факторов, оказывающих влияние на протекающие в системе «струя газа - жидкость» процессы, является угол а между осью струи и поверхностью жидкости. При перпендикулярном струйном воздействии система «струя газа - жидкость» имеет осевую симметрию. Происходящие в ней процессы просты для понимания и анализа.
На рис 2.1 представлена схема взаимодействия струи газа с поверхностью жидкости. Сопло 1 круглого сечения диаметром с1 расположено перпендикулярно поверхности жидкости 3 на расстоянии Н от неё. Струя газа, выходящая с постоянной осевой скоростью из сопла 1, образует на поверхности жидкости 3 углубление 4, обладающее осевой симметрией. Углубление 4 характеризуется геометрическими параметрами высотой И и радиусом Я0 основания. Потоки газа, движущиеся вдоль поверхности углубления 4, увлека-