Спосіб моделювання статичного положення рідини в слабкому полі масових сил

Спосіб моделювання статичного положення рідини в слабких полях масових сил, що полягає в 42953 Отримана суміш заливається в попередньо знежирену модель резервуара, який закривається і витримується до встановлення рівноважної форми поверхні поділу. Положення рідини спостерігається візуально і фіксується за допомогою фотозйомки. На фіг. 1 приведена конструктивна схема демонстраційного пристрою, що ілюструє здійснення способу. На фіг. 2 показана фотографія моделі резервуара з оргскла, усередині якої закріплено коло з оргскла (на фотографії це світла мерідіанальна смуга). Темна трикутна пляма на передній частини сфери - це підфарбована модельна рідина густиною 1, 09 від густини води (світла частина сфери). За рахунок поверхневого натягу суміш підтягується у верх по вершині двогранного куту утвореного внутрішньою поверхнею сфери резервуара і поверхнею кругової перемички. В міру видалення від перемички темна пляма світлішає за рахунок зменшення товщини прошарку суміші через малий кут контакту суміші з оргсклом. На фіг. 3 приведена поведінка рідини у вершині двогранного кута, фотографія моделі резервуара повернутого на кут 90°. Серповидна темна пляма в нижній частині моделі відповідає розташуванню модельної рідини. Пляма поступово світлішає в міру віддалення від вершини двогранного куту за рахунок малого куту контакту суміші з оргсклом. Для виміру кута контакту з оргсклом суміш попередньо заливається в прозору скляну посудину з плоскими рівнобіжними стінками. Зверху суміші доливалася дистильована вода. У посудину опускається плоска пластина з оргскла, із попередньо знежиреною поверхнею, і після встановлення стаціонарної картини зображення фіксується фотографуванням. На фіг. 4 приведена фотограція для виміру кута контакту відомими методами. На відміну від прототипу, у даному технічному рішенні, у якості модельної рідини, що не змішується з водою, обрана суміш трьох рідин: поліметілсилоксанів лінійної і розвітвленної структури й одного з хлоралкилів, наприклад, фреону-113. Модельна рідина, що не змішується з водою і близька до неї по густині, повідомляє таку нову властивість: малий кут контакту модельної рідини з оргсклом моделі резервуару. Оскільки це досягається без покриття поверхней, що змочуються, тефлоном, то поліпшується технологічність підготування до експерименту. Використована суміш безпечна в роботі і зберігає стабільну густину у широкому діапазоні температур. масових сил, моделюються в термокамері, шляхом зміни температури. Спосіб нульової плавучості, описаний вище може ілюструвати статичну взаємодію рідини з внутрішніми поверхнями резервуара при будьяких значеннях масових сил. У випадку тривалого збереження рідини статичне поводження її в полі слабких масових сил повинно враховуватися в однаковій мірі з динамікою при виборі конструктивної схеми паливозбірників КЛА. До хиб прототипу варто віднести технологічні труднощі нанесення тефлонового покриття складних внутрішніх поверхонь резервуара, токсичність і вибухонебезпечність використаної суміші модельних рідин. Задачею винаходу є розробка нового способу, що забезпечить поліпшення технологічності операції експериментального відпрацьовування конструкції резервуарів КЛА. Ця задача вирішується тим, що в якості рідини що не перемішується з водою і має кут контакту з оргсклом близький до нуля, вибирається суміш по-ліметілсилоксанів (ПМС) лінійної і розвітленної структури з хлоралкілами загальної формули: CyClnXm, де у=1¸2; h=1¸6; X=H, F; m=1¸2. Спосіб здійснюється таким чином . При кімнатній температурі змішується поліметілсмлоксинова рідина лінійної структури, наприклад ПМС 5, густина якої при кімнатній температурі 0,96 і технологічне мастило для опрацювання кольорових металів (CM. SU № 1401889 8.02.1988 МКІ С10Н3/44, 3/40), виконана на основі поліметілсилоксанів розвітленної структури і борний ефір, що подає собою, поверхньоактивною речовиною за рахунок позитивно заряджених атомів (для кращої розчинності суміш можна підігріти до температури 40°С) У отриману суміш поліметілсилоксанів доливають підфарбовані хлоралкіли, наприклад фреон-113 доводячи суміш до заданої густини, з умов збігу чисел Бонда на натурі і моделі: , де r - густина рідини, h - відношення розміру чинних масових сил до сили ваги; sm - поверхневий натяг між рідинами в моделі, s - поверхнева напруга в натурному резервуарі, L - характерний лінійний розмір натури; lm-характерний лінійний розмір моделі. 2 42953 Фіг. 1 Фіг. 2 3 42953 Фіг. 3 Фіг. 4 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4