Гидродинамический экспериментальный стенд

Авторы патента:

G01M10/00 - Гидродинамические испытания; устройства, связанные с гидроканалами или испытательными бассейнами для судов (вопросы строительства - раздел E; исследование свойств материалов G01N)

Владельцы патента RU 2752716:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Астраханский государственный технический университет (RU)

Устройство относится к экспериментальной гидромеханике, в частности к экспериментальным стендам, предназначенным для исследования гидродинамики потока, в частности гидросопротивлений в вертикальных и наклонных трубах. Стенд содержит бак жидкости, систему трубопроводов подачи жидкости, имеется экспериментальная труба, соединенная с баком жидкости, оснащенным угломером, через гибкий шланг и снабженная сверху воронкой слива, соединенной с баком-уровнедержателем переливной трубой, воздушная труба, соединяющая компрессор и экспериментальную трубу через воздушный коллектор и капилляры, оснащенные пережимами и соединенные с экспериментальной трубой. Для замера потерь напора двухфазного потока в трех сечениях экспериментальной трубы установлены дифференциальные манометры, связанные с экспериментальной трубой, бак-уровнедержатель, оснащенный мерной линейкой, запорным вентилем и мерной емкостью, установленными на конце переливной трубы, манометр для замера давления воздуха в воздушном коллекторе, а воздушная труба оснащена датчиком расхода воздуха. Технический результат заключается в увеличении диапазона измеряемых характеристик при исследовании гидродинамики двухфазных потоков. 1 ил.

Изобретение относится к экспериментальной гидромеханике, в частности к экспериментальным стендам, предназначенным для исследования гидродинамики потока, например, гидросопротивлений в вертикальных и наклонных трубах.

Известно устройство, содержащее насос, систему трубопроводов подачи жидкости с устройствами замера расхода, формкамеру с сотовыми решетками и мелькоячеистыми сетками, конфузор, экспериментальный участок, сбросной трубопровод и бак жидкости (авторское свидетельство SU №838385, 1978 г.). Однако конструкция данного устройства не позволяет измерять гидросопротивления в вертикальных трубах.

Наиболее близким по технической сути является гидравлический экспериментальный стенд, содержащий насос, систему трубопроводов подачи жидкости с устройствами замера расхода, форкамеру с сотовыми решетками, конфузор, экспериментальный участок, сбросный трубопровод и бак жидкости (авторское свидетельство SU №787926, 1978 г.). Однако конструкция данного устройства не позволяет измерять гидросопротивление в каналах и трубах различной ориентации.

Технический результат - увеличение диапазона измеряемых характеристик при исследовании гидродинамики двухфазных потоков.

Он достигается тем, что в устройстве, содержащем бак жидкости, систему трубопроводов подачи жидкости, имеется экспериментальная труба, соединенная с баком жидкости, оснащенным угломером, через гибкий шланг и снабженная сверху воронкой слива, соединенной с баком-уровнедержателем переливной трубой, воздушная труба, соединяющая компрессор и экспериментальную трубу через воздушный коллектор и капилляры, оснащенные пережимами и соединенные с экспериментальной трубой, для замера потерь напора двухфазного потока в трех сечениях экспериментальной трубы установлены дифференциальные манометры, связанные с экспериментальной трубой, бак-уровнедержатель оснащенный мерной линейкой, запорным вентилем и мерной емкостью, установленными на конце переливной трубы, манометр для замера давления воздуха в воздушном коллекторе, а воздушная труба оснащена датчиком расхода воздуха.

Воронка слива жидкости возвращает жидкость, выплеснувшуюся из трубы в бак-уровнедержатель, тем самым поддерживая постоянный уровень жидкости. Угломер необходим для проведения опытов с наклонной трубой и нужен чтобы наклонить экспериментальную трубу на требуемый угол. Гибкий шланг, позволяет отклонять экспериментальную трубу от вертикального положения. Мерная емкость необходима для измерения расхода жидкости, а запорный вентиль перекрывает отток жидкости из мерной емкости в бак-уровнедержатель.

На чертеже изображено предлагаемое устройство:

фиг. 1 - общий вид.

Устройство содержит экспериментальную трубу 1, соединенную с баком жидкости 2 через гибкий шланг 3 и оснащенную воронкой слива 4 в верхней части. Бак-уровнедержатель 5 с мерной линейкой 6, соединенный переливной трубой 7 с воронкой 4 и оснащенный мерной емкостью 8 и запорным вентилем 9. Воздушную трубу 10, с датчиком расхода 11, соединяющую компрессор 12 и воздушный коллектор 13, оснащенный капиллярами 14, с пережимами 15 и манометром 16. Систему трубопроводов подачи жидкости 17, соединяющую бак жидкости 2 и бак-уровнедержатель 5. Угломер 18, установленный на баке жидкости 2, дифференциальные манометры 19, установленные в трех сечениях экспериментальной трубы 1.

Устройство работает следующим образом.

Бак жидкости 2 и экспериментальная труба 1 наполняются рабочей жидкостью через бак-уровнедержатель 5 по системе трубопровода 17 подачи жидкости до необходимого уровня. Затем подается воздух от компрессора 12 через воздушную трубу 10, коллектор 13 и капилляры 14. Часть жидкости поступает из трубы 1 в воронку слива 4 и попадает в мерную емкость 8 по переливной трубе 7. Слив из мерной емкости 8 осуществляется через запорный вентиль 9. После установления в экспериментальной трубе 1 постоянного режима работы, по дифференциальным манометрам 19 и мерной линейке 6 фиксируют уровни жидкости. Расход воздуха и давление в коллекторе 13 контролируются по манометру 16 и датчику расхода воздуха 11. Расход воздуха через каждый капилляр 14 регулируется с помощью пережимов 15.

При исследовании гидродинамики в наклонной трубе, экспериментальную трубу 1 с гибким шлангом 3 наклоняют на нужный угол, измеряемый угломером 18.

Положительный эффект - предлагаемое устройство позволяет определить потерю напора в зависимости от расхода воздуха, уровня жидкости, плотностей жидкости и газа в вертикальных и наклонных трубах, различного диаметра и длины.

Гидродинамический экспериментальный стенд, содержащий бак жидкости, систему трубопроводов подачи жидкости, отличающийся тем, что имеется экспериментальная труба, соединённая с баком жидкости, оснащённым угломером, через гибкий шланг и снабжённая сверху воронкой слива, соединённой с баком-уровнедержателем переливной трубой, воздушная труба, соединяющая компрессор и экспериментальную трубу через воздушный коллектор и капилляры, оснащённые пережимами и соединённые с экспериментальной трубой, для замера потерь напора двухфазного потока в трёх сечениях экспериментальной трубы установлены дифференциальные манометры, связанные с экспериментальной трубой, бак-уровнедержатель, оснащённый мерной линейкой, запорным вентилем и мерной ёмкостью, установленными на конце переливной трубы, манометр для замера давления воздуха в воздушном коллекторе, а воздушная труба оснащена датчиком расхода воздуха.

Изобретение относится к смесителю для создания потока жидкости. Смеситель для создания потока жидкости содержит неподвижный корпус, ведущий вал, гребной винт и узел зажимной муфты.

Устройство для образования канала моделируемого ледяного покрова в ледовом опытовом бассейне // 2737841

Изобретение относится к области судостроения, касается вопроса создания в ледовом опытовом бассейне канала с ледяными обломками для проведения в нем испытаний моделей судов ледового плавания. Предложено устройство для образования канала моделируемого ледяного покрова в ледовом опытовом бассейне, включающее движущуюся вдоль ледяного покрова платформу, на которой расположены жестко закрепленные на валу с электроприводом вращающиеся ножи, выполненные в виде модуля, состоящего по меньшей мере из двух диаметрально противоположно ориентированных прямоугольных полос, лежащих в одной плоскости и с угловым смещением вокруг оси вала относительно соседних полос ножей на угол α=360°/n, где n - количество полос ножей в модуле.

Лабораторная установка для моделирования речного потока // 2737238

Изобретение относится к области гидравлических испытаний и касается лабораторных исследований речного потока. Установка содержит открытый гидролоток, регулируемый водослив, водосбросную емкость и измерительную аппаратуру.

Способ оценки влияния воздушной среды на демпфирование колебаний конструкций // 2737031

Изобретение относится к области наземных динамических испытаний космических конструкций, например панелей солнечных батарей и рефлекторов антенн. Способ заключается в вывешивании конструкций в жидкой среде, установлении системы измерения колебаний.

Способ натурных испытаний безэкипажных судов // 2735694

Изобретение относится к способу натурных испытаний безэкипажных судов. При проведении испытаний измеряют параметры движения судна с использованием установленного на судне измерительного комплекса с мультиантенной системой приема сигналов спутниковых навигационных систем и микрокомпьютера, сравнивают измеренные параметры с проектными характеристиками судна, передают полученные результаты по радиоканалу на автоматизированное рабочее место оператора для последующего их хранения, обработки и анализа.

Способ исследования свойств защитных покрытий в потоке морской воды и установка для его осуществления // 2728490

Изобретение относится к средствам исследования свойств защитных покрытий на субстратах, подвергающихся воздействию морской среды, а именно к способам оценки противообрастающих и антикоррозийных покрытий подводной части корпуса судов, а также к установкам для их осуществления. Способ включает оценку свойств защитных покрытий и их изменения при эксплуатации с использованием в качестве основной характеристики покрытия его электросопротивления, при этом навигационные условия для разных участков подводной части судна моделируют, регулируя скорость этих потоков с помощью испытательной камеры в виде кольцеобразной емкости с переменным сечением, в которой размещены тестируемые образцы.

Способ моделирования ледяного покрова // 2715331

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к моделированию ледяного покрова в опытовом бассейне. Моделирование осуществляют при комнатной температуре (примерно 20-22°С) с использованием в качестве модельного материала вещества легче воды, например саломаса, который предварительно нагревают до температуры выше его температуры плавления (примерно до 45-46°С) и смешивают с керосином в нужной пропорции.

Способ определения осевых нагрузок на трубопроводную арматуру при гидравлических испытаниях на прочность, плотность материала и герметичность затвора и устройство для его осуществления // 2712760

Группа изобретений относится к средствам определения осевых нагрузок на трубопроводную арматуру при гидравлических испытаниях на прочность, плотность материала и герметичность затвора. Сущность: устройство содержит силовой гидроцилиндр (2), гидроцилиндр (4) для измерений, соединенные между собой магистралями (1, 6) подачи гидрожидкости и испытательной среды.

Способ определения расходной характеристики гидравлического тракта для области перехода от турбулентного к ламинарному режиму истечения // 2709034

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для расчета пропускной способности проектируемых гидравлических трактов транспортных и дозирующих систем в химической, нефтехимической, авиационной, текстильной, лакокрасочной и других отраслях промышленности, в частности, - узлов транспортирования и дозирования клеевых составов при сборке малогабаритных изделий.

Способ идентификации гидродинамических параметров тела // 2706909

Изобретение относится к области гидродинамики, измерительной технике, лабораторным установкам, судостроению. Способ заключается в том, что телу в виде корпуса судна, погруженному в жидкость по ватерлинию, или с заданной осадкой, с установленным на корпусе судна управляемым электродвигателем с осесимметричным маховиком с вертикальной осью вращения и упругим закручиваемым стержнем сообщают полупрограммное неравномерное реверсивно-симметричное вращательное движение относительно вертикальной оси, содержащее этап замедленного замеряемого вращения на ограниченном угловом интервале и этап замеряемого ускоренного вращения в обратном направлении, симметричного первому этапу.

Способ оценки эффективности скважинных фильтров, применяемых в sagd-скважинах при эксплуатации месторождений с высоковязкой нефтью, и стенд для его осуществления // 2755101

Группа изобретений относится к средствам для сравнительных термогидравлических испытаний пропускной способности скважинных фильтров. Техническим результатом является обеспечение оценки пропускной способности скважинных фильтров при широком спектре параметров воздействия, при обеспечении достоверности результатов испытаний за счет приближения условий испытаний к натурным, путем воздействия высоким давлением, температурой и пластовым флюидом. Предложен способ, в котором устанавливают испытуемые скважинные фильтры в отсеках, разделенных вертикальными перегородками в нижней зоне корпуса с теплоизолированными стенками, снабженного герметично закрывающимся люком с предохранительным клапаном, заполняют отсеки песком, вводят внутрь корпуса жидкую среду, моделирующую пластовый флюид, чтобы теплоподводящий узел был полностью погружен в жидкую среду, при герметично закрытом люке корпуса подают теплоноситель - пар с последующим направлением этого теплоносителя по соединительному трубопроводу в пароподводящий узел в верхней зоне корпуса, в виде перфорированного патрубка и снабженного линией отвода пара с установленными на ней манометром и запорной арматурой, производят посредством поступления пара подъем давления внутри корпуса, и осуществляют фильтрование жидкой среды через песок и испытуемые фильтры с отводом фильтрата через выходной патрубок с запорной арматурой, которым снабжен каждый отсек. Предложен также стенд, содержащий корпус с теплоизолированными стенками, с герметично закрывающимся люком с предохранительным клапаном, с выполнением внутри корпуса в его нижней зоне, двух, разделенных перегородками, отсеков для фильтров, и снабженных запорной арматурой и датчиком температуры, внутри корпуса выше отсеков размещены последовательно по высоте теплоподводящий и пароподводящий узлы, соединенные трубопроводом, теплоподводящий узел в виде трубчатого элемента, снабжен линией ввода теплоносителя, а пароподводящий узел - линией отвода пара с манометром и запорной арматурой, при этом теплоподводящий и пароподводящий узлы снабжены датчиками температуры, а корпус стенда снабжен датчиком контроля давления. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.