Рис. 1

В стеклянной емкости (1) объемом ~10 литров дистиллированная вода при комнатной температуре (~20 °С, температура устанавливалась и поддерживалась с помощью первого термостата 7а) насыщалась атмосферным воздухом, который барботировался через слой воды за счет работы вакуумного насоса 8. Процесс насыщения и термостатирования длился в течение ~2 часов.

Далее эта вода, насыщенная по азоту, кислороду и другим газам, составляющим атмосферный воздух, по стеклянной трубке самотеком одноразово проходила через контур экспериментального стенда, включающего в себя следующие элементы:

·                    стеклянный змеевиковый теплообменник (2), где вода в разных экспериментах нагревалась до 50-80 °С. Нагрев воды проводился за счет работы второго термостата (7б);

·                    при нагреве растворимость кислорода и азота в воде падает, что приводит к газовыделению в нагреваемой воде; образованные пузырьки газа частично отделились в сепараторах 3 и 6, а частично вместе с потоком воды сбрасывались в емкость 9;

·                    между сепараторами 3 и 6 расположен электромагнитный аппарат 5, в зазоре которого внутри стеклянной трубки протекала исследуемая вода со скоростью 0,5-1,5 м/с; эксперименты проводились при включенном (напряженность 1,6 105-2,6 105 А/м) и при отключенном магнитном поле. Точное параметры работы магнитного аппарата здесь не указываются потому, что будем делаться выводы не о количественных, а о качественных результатах эксперимента.

Основная цель эксперимента – изучить динамику газовыделения из пересыщенного водного раствора при следующих состояниях стенда:

1.                  Магнитная обработка воды отсутствует. В этом режиме не только отключалось электропитание катушки электромагнитного аппарата (5), но и отодвигались наконечники полюсов магнита от стеклянной трубки с протекающей в ней водой. На последующих графиках, иллюстрирующих результаты эксперимента, данные точки помечены так ○.

2.                  Вода в стеклянной трубке со скоростью 0,5-1,5 м/c протекала через зазор электромагнитного аппарата с напряженностью магнитного поля 1,6 105-2,6 105 А/м. Скоростные и магнитные характеристики соответствовали тем параметрам, какие имеют место в промышленных аппаратах для магнитной обработки воды. Экспериментальные точки данного режима на графиках помечены как .

3.                  Вышеописанные два режима использовались многими исследователями для изучения влияния магнитной обработки на свойства водных систем. Автор ввел в практику таких экспериментов третий режим – вода проходит через магнитный аппарат, в зазоре которого имеется удерживаемый магнитным полем слой ферромагнитных частиц. Этот слой можно было создать двумя путями:

·                    Подачей воды из системы отопления помещения, где проводились опыты – см. правый верхний угол схемы стенда;

·                    Дозировкой через бюретку 4 пылевидной фракции дробленой окалины.

Эксперименты, когда водный поток проходил через слой ферромагнитных примесей, удерживаемых магнитным полем, помечены на графиках символом ●.

Что замерялось в экспериментах и какие строились зависимости?

В экспериментах замерялись:

1.                  Расход воды через контур, л/ч (см. расходомер на входе в теплообменник 2);

2.                  Значение исходной и конечной температуры воды, °С (см. термометры на входе и на выходе из теплообменника 2);

3.                  Количества воздуха (мл), выделяемое из воды в сепараторах 3 и 6.

На основе проведенных экспериментов строились следующие зависимости:

1.                  Масса удерживаемых в зазоре магнитного аппарата ферромагнитных примесей в зависимости от напряженности магнитного поля (H) и скорости воды.

2.                  Количество (∆Св1, мл) воздуха, выделяющегося из одного литра воды в сепараторе 3 (до магнитного аппарата) в зависимости от степени нагрева воды(∆t, °С).

3.                  Количество (∆Св2, мл) воздуха, выделяющегося из одного литра воды в сепараторе 6 (за магнитным аппаратом) в зависимости от степени нагрева воды(∆t, °С).