Способ определения гидравлического сопротивления элементов энергетических машин

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ МАШИН на стенде путем принудительной циркуляции газообразного рабочего тела по замкнутому контуру при помощи компрессора, изнёрения расхода рабочего тела, давления на входе и выходе испытываемого элемента и определения числа Рейнольдса , отличающийся, тем, что, с целью повышения экономичности путем уменьшения потребляемой мощности на привод компрессора, рабочее тело предварительно до начала циркуляции наддувают в контур с относительным избыточным давлением , определяемым из уравнения ii 0,8 - (-6,06) + 15,812 - П,741 t + 3,684 г , где С - J: -приведенная температу ра рабочего тела; m от 0,8 до (-6,06); Т TK -текущая .температурау (Л -критическая температу f ра для газообразного рабочего тела.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1(Я) Р 15 В 19/00 ( ), )

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДвтОРСНОьМ СвидкткЛьСтв /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3682795/25-06 (22) 30.12.83 (46) 15.05.85. Бюл. У 18 (72) А.А.Бунатян, В.Е.Гимпелевич и В.К.Типикин (53) 629.7.036(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 557207, кл. F 15 В 19/00, 1974.

2. Целиков В.А. Моделирование режимов работы турбины тяжелым газом. — "Известия АН СССР ОТН", 1957, Я- 10, с. 21. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ МАШИН на стенде путем принудительной циркуляций газообразного рабочего тела по замкнутому контуру при помощи компрессора, измерения расхода рабочего тела, давления на входе и выходе испытываемого элемента и определения числа Рейнольдса, отличающийся . тем, что, с целью повьппения экономичности путем уменьшения потребляемой мощности на привод компрессора, рабочее тело предварительно до начала циркуляции наддувают в контур с относительным избыточным давлением и определяемым из уравнения

71 = 0,8 — (-6,06) + 15,812(, 11 741 + 3 684 ь з где ь — — приведенная температуи Т Tk ра рабочего тела;

Fl от 0,8 до (-6,06);

Т вЂ” текущая температура;

Ж

T t — критическая температура для газообразного рабочего тела.

1155788

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано при определении гидравлического сопротивления различных узлов и агрегатов путем продувки их З на модельных рабочих телах.

Известен способ определения гидравлического сопротивления различных устройств, который включает проливку модельной жидкостью и измерение в процессе проливки перепада давления на испытываемом устройстве (1) .

Недостатком укаэанного способа является сравнительно большая мощность, требуемая для проведения проливки

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату способ определения гидравлического сопротивления эле- 20 ментов энергетических машин на стенде путем принудительной циркуляции газообразного рабочего тела по замкнутому контуру при помощи компрессора, измерение расхода рабочего тела, 2$ давления на входе и выходе испытываемого элемента и определения числа

Рейнольдса. Способ включает продувку объекта рабочим телом с малой газовой постоянной (R ««Rво, ), на- 30 пример перегретого пара дифтормонохлорметана (хладона-22), при состоянии его, близком к идеальному, т.е. при давлении P c 0,1Р„ и температуре Т ) Т . При этом продувка проводится в автомодельной области по числу Рейнольдса (Re), т.е. в области, где коэффициент гидравлического сопротивления не зависит от режима испытания. Это условие явля- 40 ется необходимым для однозначного определения величины гидравлического сопротивления. Иощность, необходимая для привода компрессора, при этом значительно уменьшается )2) .

Однако при указанных параметрах рабочего тела (P с 0,1Р„и Т ) Т„ ) для некоторых типов элементов энерге" тических машин мощность остается все еще значительной. Ю

Цель изобретения — повьппение экономичности путем уменьшения потребляемой мощности на привод компрессора.

Указанная цель достигается тем, у что согласно способу определения гидравлического сопротивления элементов энергетических машин на стенде путем принудительнои циркуляции газообразного рабочего тела по замкнутому контуру при помощи компрессора, измерения расхода рабочего тела, давления на входе и выходе испытываемого элемента и определения числа Рейнольдса, рабочее тело предварительно до начала циркуляции наддувают в контур с относительным избыточным давлением, определяемым из уравнения

0,8 — (-6,06) + 15 8122

11,741 (+ 3,684 < (1) л Т где ь= — приведенная температуTkk ра рабочего тела, Т вЂ” текущая температура, Т

Ир

- критическая температура для газообразного рабочего тела.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема стенда для реализации способа, на фиг. 2 — зави цмости относительной мощности (lf) от относительно избыточного давления (I) и приведенной температуры (i) .

Стенд состоит из компрессора 1, который приводится во вращение электродвигателем .2 постоянного тока мощностью 40 кВт. Газовый контур стенда состоит из дроссельного устройства 3 для измерения расхода и двух мерных устройств 4 и 5 для измерения параметров рабочего тела на входе и выходе испытываемого объекта 6. Для создания необходимого давления воздуха используется система 7 подачи рабочего тела.

Способ осуществляется следующим образом.

Первоначально газовый контур наддувают воздухом от системы 7 до давления P = 35 бар, выбранному из соотношения (1). Величина относительного избыточного давления (и) и температуры ("ь) для воздуха при испытании составляют л P 350 и= = — - =08;

Р„37, 69

r T 302

2,29

Т 132 где Р, Т вЂ” давление и температура рабочего тела при испытании;

Р, Т„ — критические значения давления и температуры.

1155788

6 0

ЗО Пиг.2

Составитель Е.Крейдин

Техред О.Ващишина Корректор Н.Король

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 3112/32 Тираж 648

I ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ПНП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

Компрессор 1 приводится во вращение электродвигателем 2, причем ско-. рость вращения привода плавно изменяется от 0 до 3000 об/мин. При достижении укаэанных оборотов степень повышения давления (7<<) компрессора составляет 1,07. Параметры испытания измеряются с помощью расходомерного устройства 3 сужающего типа, а также с помощью мерных устройств 4 и 5, которые определяют перепад давления на объекте 6. Кроме того, с помощью мерного устройства 5 измеряется температура на входе в объект 6. По .измеренным параметрам в процессе испы— тания определяется коэффициент гидравлического сопротивления.

Зависимость и» = f() определена на основании экспериментальных данных при условии, что величина относительной мощности на привод компрессора имеет минимальное значение лля любых газообразных тел.

Использование способа, в котором предварительно наддувают контур газом с относительным давлением, определенным из соотношения (1) позволяет

l0 использовать любое газообразное рабочее тело, удобное в эксплуатационном отношении, уменьшить в приблизительно 100 раз мощность, необходимую для привода компрессора по сравнению

15 с известным способом f2) . Это позволяет получить значительный экономический эффект за счет создания стендов с малой мощностью привода.