Способ определения коэффициента гидравлического сопротивления тракта и устройство для его осуществления

 

Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения гидравлических потерь в трактах различных силовых и энергетических установок, а также технологических аппаратов газовой и нефтехимической промышленности. Цель изобретения - снижение материальных затрат, повышение экономичности и обеспечение возможности определения гидравлического сопротивления крупногабаритных натурных трактов, Сущность изобретения состоит в том. что исследуемый тракт продувают на переходном режиме из замкнутой камеры с заданным объемом, измеряют давление в этой камере и время истечения газа из нее с последующим вычислением по их значениям величины коэффициента гидравлического сопротивления тракта. 2 с. и 2 з.п.ф-лы. 2 ил. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 i 27/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

О

Ь 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4915654/10 (22) 04,03.91 (46) 30.07.93. Бюл. ¹ 28 (71) Центральный институт авиационного моторостроения им. П,И. Баранова (72) Л.В. Гогиш и И;М. Пинка (56) Мигай В.К. и др. Проектирование и расчет выходных диффузоров турбомашин. Л., 1981, с.272.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1439421, кл. G 01 1. 27/00, 1987. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТРАКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть исИзобретение относится к области определения гидравлического сопротивления трактов различных силовых, энергетических и технологических установок в авиации, космонавтике, в .газовой и .нефтехимической промышленности.

Цель изобретения — снижение матери- . альных затрат, повышение экономичности и обеспечение возможности определения гидравлического сопротивления крупногабаритных натурных трактов, а также снижение расхода продуваемого воздуха и расширение области применения.

На фиг.1 представлен общий вид устройства для реализации предложенного способа.

На фиг.2 приведено качественное изменение давления Pi в камере предлагаемого

„„ „„1830474 А1 пользовано для определения гидравлических потерь в трактах различных силовых и энергетических установок, а также технологических аппаратов газовой и нефтехимической промышленности. Цель изобретения— снижение материальных затрат, повышение экономичности и обеспечение возможности определения гидравлического сопротивления крупногабаритных натурных трактов, Сущность изобретения состоит в том. что исследуемый тракт продувают на переходном режиме из замкнутой камеры с заданным объемом, измеряют давление в этой камере и время истечения газа из нее с последующим вычислением по их значениям величины коэффициента гидравлического сопротивления тракта. 2 с. и 2 з.п,ф-лы. 2 ил. устройства по времени t истечения газа через исследуемый тракт.

Предложенное устройство содержит замкнутую камеру 1 с выходным отверстием, источник давления 2, держатель 3 тракта

4, установленный неподвижно на выходе камеры 1, обтекатель 5, измеритель давления

6 в камере 1 и запорный элемент. установленный последовательно с трактом 4 либо в виде заглушки 7 на выходе тракта 4 с диаметром. равным диаметру выходного отверстия тракта и перекрывающей его, либо в виде задвижки 8, установленной перед трактом 4 на входе в обтекатель 5. Заглушка

7 прикреплена к стенкам камеры с помощью гибкой связи 9. Камера 1 соединена с источником давления 2 магистралью 10 и снабженной краном 11.

1830474

Обтекатель 5 служит для уменьшения коэффициента гидравлического, сопротивления при втекании газа в тракт 4.

Предложенный способ осуществляют следующим образом, Испытуемый тракт 4 закрепляют на держателе 2. На выходе из тракта 4 устанавливают заглушку 7 (или закрывают задвижку 8 на входе в обтекатель

5). Открывают кран 11 на магистрали 10.

Включают источник давления 2 и сжатый воздух по магистрали 10 через открытый кран 11 начинает поступать в замкнутый объем камеры 1 объемом V. Давление Р1 регистрируется измерителем давления 6, При достижении в камере 1 заданной вели- чины давления настройки Рь срабатывает (отстреливается) заглушка (или задвижка 8) и через испытуемый тракт 4 начинается истечение газа из камеры 1 устройства. Процесс изменения давления в камере регистрируется измерителем давления 6, как показано на графике фиг.2.

Исключая переходный колебательный процесс в камере 1 после срабатывания заглушки 7 (или задвижки 8), измеряют время ти истечения газа иэ камеры с момента, соответствующего давлению P> = P>o, до момента, соответствующего давлению в пространстве на выходе из тракта P> = P2.

Далее по измеренному значению времени, истечения 1 вычисляют, используя соотношение: (=А (— - — д7р — ) — (вх+ пых), (1) где т=V/F а, Р2 = Р2/Р10;

Р2 — давление газа во внешнем пространстве, в которое происходит истечение из тракта;

П =2(1 — Рг +1) — Рз;

F — площадь сечения на входе в тракт; а — скорость звука в газе;

Ч вЂ” объем камеры;

А = 2,0 — коэффициент расчетной формулы;

В = 2,0- показатель степени расчетной формулы; (ex живых — коэффициенты гидравлического сопротивления, учитывающие потери полного давления соответственно на входе и выходе из тракта (приведены к скорости газа в сечении F тракта).

Применительно к истечению в атмосферу из тракта, представляющего собой диффузор с внезапным расширением F2/F - 4, где F2 — площадь сечения на выходе из трак-та, при значениях F = 0,0007 м . Г2 = 0.0028 м, V 0,02 м,, а =330 м/с, P2 — -1 10 Па;

P>o = 1,3 ° 10 Па и отсутствии обтекателя на

5 входе в тракт х = 0.5, еы = 0.0625, А =

=1,95; В = 1,93.

В случае, если колебания давления в камере будут происходить в процессе всего времени истечения газа из камеры, то значение ти следует определять по изменению средней составляющей давления Р1(1), предварительно отфильтровав известными способами пульсационную составляющую Р1 (t) давления

P >(t) = Р 1() + P > (t).

Справедливость формулы (1) для оп ределения предлагаемым способом коэффициента гидравлического сопротивления

20 доказывается испытаниями.

Предлагаемые способ и устройство по- зволяют существенно снизить материальные затраты, повысить экономичность и обеспечат возможность экспериментального опре25 деления гидравлического сопротивления трактов без ограничения их габаритных размеров. Способ и устройство для его осуществления не требуют применения стационарных мощных источников давления. Для созда30 ния избыточного давления в замкнутой камере величиной Р1 0,5 10 Па можно использовать маломощный компрессор с электроприводом или даже обычный автомобильный насос. Под камеру могут быть

35 приспособлены любые емкости (баки) соответствующего обьема, допускающие избыточное давление до величины Р1 = 0,5 10

Па. Таким образом, затраты на создание и эксплуатацию предлагаемых способа и устройства для испытания газовых трактов практически без ограничения из размеров окажутся существенно ниже затрат на создание и эксплуатацию устройства;,о способу-прототипу.

45 Формула изобретения

1.Способ определения коэффициента гидравлического. сопротивления тракта, включающий продувку тракта, измерение площади F его входного сечения и измерения давления Р2 в пространстве на выходе тракта, отличающийся тем, что, с целью снижения. материальных затрат, повышения экономичности и обеспечения воэможности определения гидравлического сопротивле55 ния крупногабаритных натурных трактов, тракт продувают на переходном режиме из замкнутой камеры с фиксированным объемом Ч, в момент окончания колебательного процесса в камере измеряют давление Рю в

1S30474 ней, с этого момента измеряют время истечения t газа из нее до момента, когда давление в камере будет равно давлению Р2 ° а значение коэффициента гидравлического сопротивления (находят по формуле (=A(— ) — ((вх+ вых), где т= Ч/F а;

Р2 = Р2/Р10;

П=2(1 — Рр +1) — Рг, (Ф а — скорость звука в газе;

А =2; В =2 — коэффициенты, определяемые опытным путем; х, @ц, — коэффициенты гидравли-. ческого сопротивления, учитывающие потери полного давления соответственно на входе и выходе из тракта, определяемые оп ытн ым путем.

2.Устройство для определения коэффициента гидравлического сопротивления тракта. содержащее камеру с источником давления и держатель тракта, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью снижения расхода продуваемого воздуха.и расширения обла5 сти применения, оНо снабжено обтекателем, измерителем давления в камере и запорным элементом, при этом камера выполнена замкнутой с выходным отверстием, а держатель тракта установлен на выходе

l0 камеры неподвижно относительно нее, причем обтекатель расположен в камере и закреплен в ее выходном отверстии, а запорный элемент установлен последовательно с трактом.

15 3.Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем запорный элемент выполнен в виде заглушки, установленной на выходе тракта, диаметр которой равен диаметру выходного отверстия тракта.

4 Устройство по п.2, отл и ч а ющ ее с я тем, что в нем запорный элемент выполнен ь в виде звдвижки, установленной перед трактом на входе в обтекатель.

1830474

Корректор С,Юско

Редактор

Заказ 2520 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 И ю

1 P

Составитель И.Пинкэ

Техред М.Моргентал

Способ определения коэффициента гидравлического сопротивления тракта и устройство для его осуществления Способ определения коэффициента гидравлического сопротивления тракта и устройство для его осуществления Способ определения коэффициента гидравлического сопротивления тракта и устройство для его осуществления Способ определения коэффициента гидравлического сопротивления тракта и устройство для его осуществления 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для проверки устройств сигнализации с релейным выходным сигналом

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к задатчикам давления , предназначенным для создания калиброванного давления, используемого для противодавления, калибровки датчиков давления

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может Быть использовано при градуировке и поверке манометрических приборов/ Цель - сокращение времени воспроизведения образцовых значений давления

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для автоматической поверки стрелочных измерительных приборов, например манометров

Изобретение относится к измерению переменного давления в жидкостях и газах и может быть использовано при измерениях в тепловых двигателях, в гидросистемах и т.п

Изобретение относится к метрологии и может быть использовано для поверки датчиков абсолютного давления

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для испытаний и градуировки измерительных преобразователей давления на объекте испытания, в котором они встроены

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования при коррекции статических характеристик измерительных преобразователей с несколькими измерительными каналами, обладающими нелинейными передаточными функциями

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к датчикам разности давлений и способам их настройки

Изобретение относится к измерительной технике и метрологии и может быть использовано для градуировки и калибровки измерительных систем, в частности гидроакустических и гидрофизических преобразователей

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к емкостным датчикам абсолютного давления

Изобретение относится к определению концентрации различных бинарных газовых смесей и может быть использовано в промышленной теплоэнергетике, в химической, авиационной и других отраслях промышленности

Изобретение относится к области измерения давления, в частности к поверке и калибровке средств измерения давления

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерений, обеспечивающим исследования распределения давления по поверхности моделей летательных аппаратов
Наверх