Капельный холодильник-излучатель

Распад струй вязких жидкостей на капли

Как показывают эксперименты, процесс распада вязких жидкостей сложнее, чем то предсказывает линейная теория, так как он может сопровождаться различными эффектами нелинейной природы, и приводить к различным конфигурациям струи.

Эксперимент

Распад вязкой жидкости на капли может быть похожим на распад невязкой жидкости, а может сопровождаться появлением перешейков.

Также существуют режимы в которых образуются не одна, а несколько капель (2 или 3) близких по параметрам. Капли могут отрываться от струи с разной скоростью и ее вычисление в таких режимах зачастую не представляется возможным. В некоторых случаях наблюдается следующая картина распада: волна распространяется по струе как при регулярном распаде, но на определенном расстоянии от точки истечения струя начинает колебаться с частотой отличающейся от частоты накладываемых возмущений.

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о наличии нескольких процессов, приводящих к распаду струй вязких жидкостей. Первый связан с ростом волны вдоль струи и оканчивается при достижении волновой амплитуды радиуса струи. Второй процесс связан с наличием в вязких жидкостях сих препятствующих распаду струи на капли.

altalt

Установка

Основные идеи

Для получения приемлемых коэффициентов полезного действия при преобразовании тепловой энергии в электрическую в энергетических установках с замкнутым контуром, необходим отвод тепла из низкотемпературной части цикла. Энергоотвод в космосе осуществляется излучением с помощью устройств, называемых излучателями. К традиционным типам излучателей относятcя проточные трубчатые излучатели. С увеличением мощности энергетических установок, масса трубчатых излучателей составляет все более заметную долю в общей массе энергосистемы.

В этой связи, особую актуальность приобретают исследования направленные на решение проблемы интенсификации отвода энергии в циклах космических энергетических установок. Наибольший интерес, как способ энергоотвода, представляет использование радиационно охлаждаемых потоков монодисперсных капель (струйно-капельный холодильник излучатель).

Блок-схема установки- Блок-схема установки

Рабочим телом в таких излучательных системах служат вязкие жидкости. Для исследования закономерности распада вязких жидкостей была создана экспериментальная установка. Основу установки составляет двухметровая вакуумная камера. Условно установку можно разделить на следующие системы: систему подачи теплоносителя, систему генерации потоков, вакуумную систему и измерительную систему.

Вакуумная система. С помощью вакуумной системы можно моделировать безвоздушное пространство за боротом космического аппарата и изучать основные закономерности работы капельного холодильника излучателя Система способна за короткий промежуток времени достигать необходимого разряжения в вакуумной камере.

Система подачи теплоносителя. Система подачи теплоносителя состоит из оборудования подогрева жидкости, подачи ее в генератор монодисперсных капель и оборудования рециркуляции рабочего тела после сброса тепла.

Экспериментальная установка- Экспериментальная установка

В качестве теплоносителя используется вакуумное масло ВМ-1, обладающее низким давлением насыщенных паров и хорошей излучательной способностью.

Система генерации потоков. Для получения монодисперсных частиц в установке реализован принцип вынужденного капиллярного распада струй (ВКРС). При достижении определенного значения давления, достаточного для появления стабильного потока, жидкость истекает через фильеру в экспериментальную камеру.

Если соотношение скорости и частоты удовлетворяет условию появления монодисперсного распада, то поток распадается на одинаковые капли с высокой степенью однородности. Размер образующихся капель и степень их монодисперсности зависят от амплитуды и частоты начального возмущения.

Измерительная система. С помощью измерительной системы определяются основные характеристики вынужденного капиллярного распада : длина нераспавшейся части струи, средняя скорость и средние размеры капель, средняя масса капель, скорость и размеры отдельных капель, температура капельного потока, величина продольной и поперечной неустойчивостей.

См. также:

Микрокапсулирование лекарственных и витаминных препаратов

Капиллярная неустойчивость при интенсивном испарении

Криогенная корпускулярная мишень 

 

Авторизация



Кто на сайте

Сейчас 5 гостей онлайн

Поиск по сайту