Рабочий участок трубы для гидродинамических испытаний

Рабочий участок трубы для гидродинамических испытаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистические

Респубпин

Оп ИГРАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 734522 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 21.11.77 (21) 2546499/29-33 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹

0@01 M 10/00

Госудерстеенный комитет (23) Приоритет ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.05 80. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 17-05-80 (53) УДК 532.58..002.56 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Н, Савченко и И. М. Черный

Институт гидромеханики АН Украинской СССР (71) Заявитель (54) РАБОЧИЙ УЧАСТОК ТРУБЫ

ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

Изобретение относится к средствам и оборудованию экспериментальной гидром ханики и может быть использовано на каBHTBIIHoHHhJx и гидродинамических трубах замкнутого. и разомкнутого типов.

В экспериментальной гидромеханике известны рабочие участки с круговыми, ярямоугольными и скругленными прямоугольными поперечными сечениями jQ .

При этом прямоугольное сечение рабоче10 го участка обладает тем преимушеством, что позволяет использовать плоские стекла, которые дают возможность применять оптические методы исследования.

При работе гидротрубы на внутренних

15 стенках рабочего участка образуется пограничный слой заторможенной жидкости, толшина которого увеличивается вдоль ра бочего участка в направлении потока в соответствии с законами гидромеханики вязкой жипкости.

Вследствие этого в рабочем участке постоянного сечения имеет место нарастание осевой скорости и продольный отрипательный градиент давления, что ухудшает его гидродинамические характеристики.

Наиболее близким к изобретению является рабочий участок трубы для проведения гидродинамических испытаний, содержаший герметичную камеру с расположенным внутри пронидаемым испытательным каналом, конфузор, диффузор, установленный на выходе испытательного канала, и гидравлический контур, соединенный с внешней магистралью подачи жидкости 121.

Однако наличие затопленной герметичной камеры. и пронипаемого канала, охватываюших исследуемую модель леликом, затрудняет визуализапию кавитапионных течений и исключает использование оптических и лазерных методов измерения.Постоянное по длине суммарное проходное сечение шелей слабо компенсирует отрипательный продольный градиент давления.

Кроме того, из-за малой жесткости про зрачных пластин пронипаемого капала (пластины могут изгибаться и искажать гидродинамические характеристики точен ия) та734522 Д кие рабочие участки делаются обычно короткими, что исключает эксперимент с моделями большого удлинения, Бель изобретения — расширение возможностей экспериментальных исслецовапий и улучшение гидродинамических характеристик рабочего участка.

Это достигается тем, что герметичная камера выполнена прямоугольного сечения с окнами на стенках и совмещена с испы-1О тательным каналом, образующим с ней с помощью скругленных проницаемых поверхностей с продольными щелями угловые карманы, причем суммарная площадь сечения щелей выполнена увеличивающейся вдоль рабочего участка в направлении потока, а гидравлический контур расположен снаружи герметичной камеры и соединен с . угловыми карманами.

На фиг. 1 изображен рабочий участок трубы с частичным вырезом его стенки, общий вид; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.

Рабочий участок содержит герметичную

25 камеру 1 прямоугольного сечения, в боковые стенки которой вмонтированы плоские стекла 2. На входе в рабочий участок расположен конфузор 3, а на выходе— диффузор 4. Испытательный канал.5 в местах.

5О угловых скруглений имеет проницаем ые стальные поверхности 6 с продольными щелями 7, суммарная площадь сечения которых выполнена увеличивающейся по линейному закону вдоль рабочего участка в направлении потока. Полости угловых карманов

8, образованных стенками герметичной камеры 1 и проницаемыми поверхностями

6, соединены между собой гидравлическим контуром 9, расположенным снаружи гер40 метичной камеры 1. В точке 10 равного гидравлического сопротивления цля каждого из четырех угловых карманов гидравлический контур 9 соединен через вентиль 11 с насосом (на фигурах не пока45 зан) .

При экспериментальных. работах на расчетном режиме, при котором продольный градиент давления в рабочем участ ке устраняется конструктивным расшире50 нием сечения рабочего участка, проницаемые поверхности 6 за счет внутреннего перетекания в полостях угловых карманов

8 при закрытом вентиле 11 сглаживают неравномерности поля давления, вызван55 ные наличием модели в испытательном канале 5.

На нерасчетных режимах включение насоса гидравлического контура 9 вызывает отсос жидкости из рабочего участка. через продольные щели 7. Причем благодаря увеличивающемуся проходному сечению щелей

7 по линейному закону вдоль рабочего участка в направлении потока с псм ощью вентиля 11 можно легко подобрать подходящую степень отсоса жидкости для оптимальной компенсации отрицательного градиента давления в широком диапазоне отклонений от расчетного режима работы гидротрубы.

При этом наличие плоских оптических стекол 2 на 60 периметра рабочего участка позволяет проводить визуализацию картины: течения и широко применять оптические и лазерные методы измерений в исследуемых процессах.

Поскольку проницаемые поверхности 6 располагаются вне поля наблюдения, нет необходимости изготовлять их из прозрачного материала, что позволяет увеличить жесткость проницаемых поверхностей, изготавливаемых в предлагаемом рабочем участке из стали, и увеличить длину рабочего участка в 2-3 раза по сравнению с известным устройством.

В то же время преимушества проницае=. мого участка сохраняются, так как проницаемая поверхность занимает до 36%, всей поверхности испытательного канала

5, а увеличивающееся проходное сечение щелей позволяет оптимальным образом улучшить гщродинамические характеристики гидротрубы.

Формула из обре те н ия

Рабочий участок трубы для гидродинамических испытаний, включающий герметичную камеру с расположенным внутри проницаемым испытательным каналом, конфузор, диффузор, установленный на выходе испытательного канала, и гидравлический контур, соединенный с внешней магистралью. подачи жидкости, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью расширения возможностей экспериментальных исследований и улучшения гидродинамических характеристик рабочего участка, герметичная камера выполнена прямоугольного сечения с окнами на стенках и совмещена с испытательным каналом, образующим с ней с помощью скругленных проницаемых поверхностей с продольными щелями угловые карманы, причем суммарная площадь сечения щелей выполнена увеличивающейся вдоль рабочего участка в направлении потока

5 734522 ь а гидравлический контур расположен сна- 1. Горшков А. С, и др. Кавитационные ружи герметичной камеры и соединен с трубы. Л., "Судостроение, 1972. угловыми карманами. 2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации, % 502271, кл. G 01 М 10/00, 1972 принятые во внимание при экспертизе s (прототип).

Составитель М. Слинько

Редактор Е. Яковчик Техред Я. Бирчак Корректор M. Шароши

Заказ 21 55/47 Тираж 1019 Подписное

Ш1ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

111035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5, Филиал ППП «Патент», r Ужгород. ул.. Проектная, 4