Стенд для испытания предвключенных осевых колес

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в оборудовании для испытаний предвключенных осевых колес отдельно без центробежного колеса. Цель изобретения - определение характеристик колес в режимах развитой кавитации и суперкавитации путем определения направления абсолютной скорости потока - достигается путем установки испытуемого колеса в цилиндрическом патрубке, за которым расположен мерный участок, выполненный в виде радиального безлопаточного плоского диффузора, на стенках которого перпендикулярно потоку натянуты струны с флажками. Флажки имеют возможность поворачиваться относительно оси их крепления. Кроме того, в стенках диффузора, в зоне установки флажков, выполнены окна с установленными в них осветительными приборами, объективами и зеркалами, которые связаны с регистрирующим прибором. 4 ил.

союз coavcwx

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„.80„„1564389 рц F 04 В 51/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ ти V в мерном сечении 2 опытного на- ф соса. 4ь

Гидросистема стенда содержит ем- ф,) кость 1 с рабочей жидкостью, подвод- «" ) ную 2 и напорную 3 магистрали, электропривод 4 для привода испытуемого осевого колеса 5, которое расположено в цилиндрическом патрубке 6 и мерный участок 7 (фиг.1).

Мерный участок 7 (фиг.2) выполнен .в виде радиального безлопаточного плоского диффузора 8, на стенках которого перпендикулярно потоку натянуты струны 9 с флажками 1О, имеющимй воэможность поворота относительно оси их крепления. В боковых стенка..; диффузора 8 выполнены окна 11 из проГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ rHHT СССР (21) 4421365/31-29 (22) 05,05.88 (46) 15.05.90. Бюл, й- 18 (71) Калужский филиал МГТУ им, Н.Э.Баумана (72) В,И.Мелащенко, А.В. Зуев и А,А.Быковский (53) 621.671(088 ° 8) (56) Кэндзиро Камидзе, Анио Судзуки, Экспериментальные исследования индуктора с расположенными по спиралям плоскостями для турбонасоса ракет.

Коку утю тидэюцу кеннюдэе хококу, У 345, с. 1-28. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПРЕДВКЛЮЧЕННЫХ ОСЕВЪ|Х КОЛЕС (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в оборудовании для испытаний предвключенных осевых колес отИзобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в оборудовании для испытаний предвключенных осевых колес отдельно без центробежного колеса, Цель изобретения — определение характеристик колес в режимах развитой кавитации и суперкавитации путем определения направления. абсолютной скорости потока.

На фиг.1 представлена схема стенда для испытаний предвключений осевых колес1 на фиг.2 — мерный участок стенда на фиг.3 — экспериментальные графики гидравлических потерь 2h „ и

4 угловой поправки а(, на фиг.4 — схема определения скорости течения жидкос2 дельно без центробежного колеса. Цель изобретения — определение характеристик колес в режимах развитой кавитации и суперкавитации путем определения направления абсолютной скорости потока — достигается путем установки испытуемого колеса в цилиндрическом патрубке, за которым расположен мерный участок, выполненный в виде радиального безлопаточного плоского диффуэора, на стенках которого перпендикулярно потоку натянуты струны с флажками. Флажки имеют возможность поворачиваться относительно оси их крепления. Кроме того, в стенках диффузора, в зоне установки флажков, выполнены окна с установленными в них g осветительными приборами, объективами и зеркалами, которые связаны с реги- +g стрирующим прибором. 4 ил.

1564389 зрачного материала с установленными в них осветительными приборами 12, объективами 13 и зеркалами 14 для передачи изображения к оптическому регистрирующему прибору 15, Флажки 10 разделены между собой и отделены от стенок диффузора 8 втулками (не показаны), которые исключают непосредственное касание и взаимное влияние флажков при повороте их на струне 9 под действием потока жидкости. Стенд дополнительно содержит вспомогательный циркуляционный насос и расходомерное устройство.

Стенд работает следующим образом.

Рабочая жидкость из емкости 1 через подводящую 2 магистраль поступает в цилиндрический патрубок 6 с осевым колесом 5, приводимым электроприводом 4. После колеса 5 жидкость дви20 жется по цилиндрическому кольцевому каналу 6, который переходит в радиальный беэлопаточный плоский диффуэорный канал. 8. Благодаря такому отводу испытуемое осевое колесо 5 хорошо приспособлено для работы в широком

Ф диапазоне подач Ч, а течение жидкости в мерном сечении за колесом 5 на участке флажков 10 близко к плоскопараллельному и эа счет повышения давления в диффузионном канале бескавитационное, даже при сильно развитой кавитации в осевом колесе 5, включая режимы суперкавитации. Проточная полость перед и за колесом 5 образована сменны- З5 ми элементами и ее основные размеры могут изменяться применительно к размерам осевых колес.

Для определения напора осевого колеса 5 измеряется давление Р и вычис- 40 ляется средняя абсолютная скорость жидкости V в мерных сечениях перед колесом 5 и за ним.

Напор осевого насоса L,1

Р - Pi Va- Vi

Н = — — — — -+ — — — --+ Ь . gg 28

1-

Разность давлений Р— P „в мерных сечениях определяется по показаниям манометров или непосредственно по . 50 дифференциальному манометру. Гидравлические потери " Ь, между мерными сечениями 1 и 2 оценивались экспериментально (фиг.3) путем проливки проточной полости без колеса 5 с помощью55 циркуляционного насоса. В мерном сечении 1 перед копесом 5 имеется осевое направление и средняя скорость жидкости Ч определяется нз уравнения расхода:

4Ч

V

6 где D — диаметр подводящего трубопровода

V — расход жидкости.

По углу отклонения <(. флажков 10 определяется направление абсолютной скорости Ч в мерном сечении 2 (фиг.4). Наблюдения за флажками при проливке опытного осевого колеса показали, что под действием силы тяжести флажки 10 отклоняются от горизонтального направления вниз на некотоо рыи угол do(, величина которого зависит от скорости жидкости, т,е, от подачи V. Величина угловой поправки йо( учитывается по экспериментальному тарировочному графику (фиг.З) при определении направления скорости жидкости V в мерном сечении 2. На любых режимах работы осевоге колеса 5 все флажки 10 отклоняются потоком практически на одинаковый угол (, Это показывает, что в канале 8 с параллельными стенками на участке мерного сечения 2 поток близок к плоскопараллельному и имеет равномерное поле скоростей, а следовательно, и давления, Для мерного. сечения 2 осевого колеса 5

Чш2

V соэ(< — + )

Чн = Vmq tg(4 — Ло(), где Vm и Vu — средняя меридианная и окружная составляющие абсолютной скорости жидкости V в мерном сечении 2, о

Vm

26rb где r — расстояние от оси колеса 5 до мерного сечения 2, Ь вЂ” ширина плоского диффузионного канала 8.

По известной величине измеренного напора Н осевого колеса 5 и теоретического напора Н определяется гидравлический КПД 1 осевого колеса. 5 г

Н

Ч. = Н.

Величина Н вычисляется по гидравлит ческой мощности И„осевого колеса 5, которая определяется с помощью электропривода 4, Ъ. l5

Аналогичным путем, зная V, можно на данном стенде определить и другие энергетические характеристики предвключенного осевого колеса.

После мерного участка 7 рабочая жидкость через напорную магистраль возвращается в емкость 1 °

Такое выполнение стенда позволяет быстро и с достаточной точностью определить гидравлические характеристики и оптимальные режимы эксплуатации предвключенных осевых колес различных типов, включая режимы развитой кавитации и суперкавитации. формула изобретения

Стенд для испытания предвключенных осевых колес, содержащий емкость с рабочей жидкостью, подводную и напорh 389 6 ную магистрали, электропривод, расnîложенного в цилиндрическом патрубке испытуемого колеса н мерный участок, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью определения характеристик колеса в режимах развитой кавитации и суперкавитации путем определения направления абсолютной скорости потока, мерный участок выполнен в виде радиального беэлопаточного плоского диффузора, на стенках которого перпендикулярно потоку натянуты струны с

C флажками, имеющими возможность поворота относительно оси их крепления, кроме того, в стенках диффузора в зоне установки флажков выполнены окна с установленными в них осветительными приборами, объективами и зеркалами, причем последние связаны с регистрирующим прибором.

1564389 Ь-2

0,1

Щланча

Составитель: И.Орлик

Техред Л.Сердюкова Корректор О,Кравцова

Редактор A.Äoëèíè÷

Заказ 1149 Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, уп. Гагарина, 101