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).