Стенд для исследования поршневых потоков

 

Изобретение м. б. использовано в экспериментальной гидродинамике. Цель изобретения - расширение диапазона исследования процесса торможения и повышение точности измерения. Пневмоаккумулируюш,ее устройство (У) I выполнено в виде пневматической катапульты 2, подключенной к источнику 3 сжатого газа, и содержит управляемый от электроклапана 4 привод 5, стакан 6 с жидкостью, разгонный трубопровод 7. Приемное У 8 выполнено в виде вихревой камеры, включаюш,ей замкнутый корпус с установленной в нем кассетой , коаксиально расположенной относительно него. Кассета с корпусом образуют полость для сбора заторможенной жидкости, подключенную к стакану 6. В кассете выполнены винтовой и кольцевой каналы со сквозными отверстиями. Управляюш,е-регистрируюш.ее У включает программное У 17 синхронизации запуска, связанное с кинокамерой 18 и регистрируюш.ее У 19. Датчики 20, 21 У 19 размеш.ены вдоль каналов, что позволяет получать информацию о скорости движения поршневого потока. 2 ил. i (Л

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК е у 4 F 15 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4104978/25-29 (22) 30.05.86 (46) 23.09.88. Бюл. № 35 (71) Институт гидромеханики АН УССР (72) В. Н. Максимов и Ю. Н. Савченко (53) 621.669 (088.8) (56) Инженерно-физический журнал, 1981, т. XL, № 3, с. 416-421. (54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ПОРШНЕВЫХ ПОТОКОВ (57) Изобретение м. б. использовано в экспериментальной гидродинамике. Цель изобретения — расширение диапазона исследования процесса торможения и повышение точности измерения. Пневмоаккумулирующее устройство (У) 1 выполнено в виде пневматической катапульты 2, подклю„„SU„„1425362 А 1 ченной к источнику 3 сжатого газа, и содержит управляемый от электроклапана 4 привод 5, стакан 6 с жидкостью, разгонный трубопровод 7. Приемное У 8 выполнено в виде вихревой камеры, включающей замкнутый корпус с установленной в нем кассетой, коаксиально расположенной относительно него. Кассета с корпусом образуют полость для сбора заторможенной жидкости, подключенную к стакану 6. В кассете выполнены винтовой и кольцевой каналы со сквозными отверстиями. Управляюще-регистрирующее У вкпючает программное У 17 синхронизации запуска, связанное с кинокамерой 18 и регистрирующее У 19. Датчики

20, 21 У 19 размещены вдоль каналов, что позволяет получать информацию о скорости движения поршневого потока. 2 ил.

1425362 пневматической катапульты 2 содержит клапан 22, перекрывающий отверстие 23 в стака- 40 не 6, отверстие 24, перекрывающееся электропневмоклапаном 4, поршень 25. В корпусе 10 имеется отверстие 26 для выхода

1

Изобретение относится к экспериментальной гидродинамике и может быть исполь1, зовано при исследовании поршневых потоков (чередующихся конечных обьемов жидкости и газа), а именно для изучения процессов торможения поршневых потоков в вихревых камерах.

Цель изобретения — расширение диапазона исследования процесса торможения поршневых потоков и повышение точности измерений.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема стенда для исследования поршневых потоков; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Стенд содержит пневмоаккумулируюгцее устройство 1, выполненное в виде пневма тической катапульты 2, подключенной к ис,точнику 3 сжатого газа, содержащее управляемый от электропневмоклапана 4 привод 5, стакан 6 с жидкостью, разгонный трубопровод 7, приемное устройство 8, выполненное в виде вихревой камеры 9, включающей замкнутый корпус 10 с устанавливаемой в нем сменной кассетой 11, коаксиально расположенной относительно корпуса 10 и образующей с ним полость 12, для сбора заторможенной жидкости, подклю ченную к стакану 6 с жидкостью через запорный элемент 13. В сменной кассете 11 выполнены каналы 14 и 15, причем канал 4 выполнен винтовым, переходящим в кольцевой канал 15, со сквозными отверстиями !6 каждый. Сменная кассета !1, а также корпус 10 могу быть выполнены ; из прозрачного материала. Управляюше регистрируюгцее устройство содержит про граммное устройство 17 синхронизации запуска, связанное с кинокамерой 18, электропневмоклапаном 4 и регистрирующим vcTройством 19 с подключенными к нему датчиками 20 и 21, например контактными и тензометрическими соответственно, размещенными вдоль каналов 14 и 15. Привод 5 газа. Сменная кассета 11 может быть выполнена с разными углами наклона винтового канала 14 с различной степенью перфорации кассеты 11 с разными по геометрии каналами 14 и 15.

Стенд функционирует следующим образом.

Сжатый газ от источника 3 давления подается под заданным давлением в пневматическую катапульту 2 пневмоаккумулирующего устройства 1, при этом клапан 22 привода 5 запирает отверстие 23 под стаканом 6. Первоначально требуемый об.ьем жидкости заливается в стакан 6 через запорный элемент 13 с помощью заливной горловины (не показана). Затем датчики 20 и 21 и регистрирующее устройство 19 под5

2 ключаются к электропитанию, при включении программного устройства 17 синхронизации пуска срабатывает электропневмоклапан 4, через заданные интервалы времени подключаются датчики 20, 21, в работу с регистрирующим устройством 19. При срабатывании электропневмоклапана 4 газ из-под порш ня 25 стравливается в атмосферу, при этом клапан 22 привода 5 открывает отверстие

23 стакана 6. Газ, расширяясь, сообщает свою энергию жидкости, выталкивая ее из стакана 6, а привод 5 возвращает клапан в исходное положение. Жидкий поршень разгоняется в разгонном трубопроводе 7 и попадает в приемное устройство 8, где движется в вихревой камере 9 сначала по винтовому каналу 14, а затем по кольцевому каналу 15 сменной кассеты 11, при этом поршневой поток тормозится благодаря вязкой диссипации. При движении жидкостного поршня по каналам 14 и 15 сменной кассеты 11 информация о скорости движения переднего фронта поршня поступает от соответствующих контактных датчиков 20 в регистрирующее устройство

19, а о распределении давления по каналам 14 и 15 от тензометрических дат чиков 21. Работа кинокамеры 18 позволяет получить кинограмму движения и процесса изменения формы жидкого поршня. Закрутка поршневого потока в сменной кассете 11 ведет к растеканию поршня и сепарации жидкости от газовых включений, газ при этом стравливается через отверстие 26 корпуса 10 в атмосферу, а жидкость поступает в полость 12 и затем через запорный элемент 13 в стакан 6. После этого стенд готов к новой работе. формула изобретения

Стенд для исследования поршневых потоков, содержащий пневмоаккумулируюшее устройство, подключенное к источнику сжатого газа, стакан с жидкостью, разгонный трубопровод, приемное устройство и управляюще-регистрирующее устройство, снабженное датчиками измерения параметров потока и кинокамерой, отлинаюи!ийся тем, что, с целью расширения диапазона исследования процесса торможения поршневых потоков и повышения точности измерений, пневмоаккумулирующее устройство выполнено в виде пневматической катапульты с управляемым приводом, а приемное устройство — в виде вихревой камеры, включающей запорный элемент и корпус со сменной кассетой, коаксиально расположенной относительно корпуса и образующей с ними полость для сбора заторможенной жидкости, подключенную к стакану с жидкостью через запорный элемент, при этом в стенках сменной кассеты выполнены винтовой канал, переходящий в кольцевой с размещенными вдоль них датчиками измерения параметров потока.

1425362

Кинпсьемк

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор О. Головач

Заказ 4752/31

Составитель Л. Гостева

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 652 Подписное