Способ стендовых испытаний лопастного насоса

 

Изобретение м.б. использовано при проведении кавитационных испы таний насосов, работающих на жидком водороде (ЖВ). Цель изобретения - повышение точности испытаний путем поддержания постоянной концентрации пара и газа в смеси на входе в насос. Дпя этого насыщают ЖВ в расходном баке гелием. Осуществляют наддув газовой подушки бака гелием и слив ЖВ из бака через парообразователь на вход испытуемого насоса..Снимают кавитационные характеристики насоса на парогазожидкостной смеси. Одновременно со сливом ЖВ из бака производят дренирование парогазовой смеси из газовой подушки и регистрацию давления в баке. В процессе дренирования-массовый расход отводимой парогазовой смеси m регулируют в соответствии с соотношением m (0,03-0,2)M/dP, где М - масса парогазовой смеси в газовой подушке, 4 Р - изменение давления в газовой подушке в процессе дренирования , бар. При снижении давления в баке до давления насьщения ЖВ гелием дренирование прекращают. После этого дополнительно наддувают пазовую подушку бака смесью гелия и парообразного водорода и поддерживают определенное отношение массовых расходов наддуваемых гелия и водорода, В данном способе обеспечивается равенство Б модельных и эксплуатационных условиях величин объемного газопаро- ; содержания и состава парогазовой фазы на входе в насос путем дренирования парогазовой смеси из газовой подушки емкости со скоростью, обеспечивающей равновесные условия по газовыделению из жидкости в емкости, и последующего дополнительного наддува смесью гелия и парообразного водорода . 1 ил. Р ьэ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5g q Г 04 В 51/00

1 ф Я ч ъ ч р

1 Ф:, d ,,D

БЗВЛг11ЛГ а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21).4173800/24-06 (22) 04.01.87 (46) 23.10.88. Бюл. Р 39 (72) В.А.Бершадский, Е.Н.Лысов, В.И.Петров и А.П.Сидоренко (53) 621.671(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 716333, кл. F 04 В 51/00, 1979.

Henshal1 I., Connel1 I., Tucker M. 0pegational Techniques used

in Liqued Hydrogen Pump inducer studies. - AIAA Paper, Р 70-6279 рр. 6, 1970. (54) СПОСОБ СТЕНДОВЫХ ИСПЬНАНИЙ ЛОПАСТНОГО НАСОСА (57) Изобретение м.б, использовано при проведении кавитационных испы таний насосов, работающих на жидком водороде (ЖВ). Цель изобретения— повышение точности испытаний путем поддержания постоянной концентрации пара и газа в смеси на входе в насос °

Для этого насыщают ЖВ в расходном баке гелием. Осуществляют наддув газовой подушки бака гелием и слив ЖВ из бака через парообразователь на вход испытуемого насоса.,Снимают кавитационные характеристики насоса на парогазожидкостной смеси. Одновремен„„SU„„3432267 A 1 но со сливом ЖВ из бака производят дренирование парогазовой смеси из газовой подушки и регистрацию давления в баке. В процессе дренирования:массовый расход отводимой парогазовой смеси m регулируют в соответствии с соотношением m = (0,03-0,2)М/dP где М вЂ .масса парогазовой смеси в газовой подушке, d P — изменение давления в газовой подушке в процессе дренирования, бар. При снижении давления в баке до давления насыщения ЖВ гелием дренирование прекращают. После этого дополнительно наддувают пазовую подушку бака смесью гелия и парообразного водорода и поддерживают Р определенное отношение массовых расходов наддуваемых гелия и водорода.

В данном способе обеспечивается ра- ( венство в модельных и эксплуатационных условиях величин объемного гаэопаро- Д содержания и состава парогазовой фазы на входе в насос путем дренирова" ния парогазовой смеси из газовой по- е 4 душки емкости со скоростью, обеспе- ВИШЬ чивающей равновесные условия по газо- Я ф выделению иэ жидкости в емкости, и фф последующего дополнительного наддува фф смесью гелия и парообразного водоро- ф да. 1 ил, вам

1432267

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть испольэовано при проведении кавитационных испытаний насосов, работающих на жид- 5 ком водороде.

Целью изобретения является повышение точности испытаний путем поддержания постоянной концентрации пара и газа в смеси на входе в насос.

На чертеже приведены кавитационные характеристики испытуемого насоса на парожидкостной смеси, т.е. зависи-. мость относительного напора Н раз15 виваемого насосом, от содержания пара (газа) на его входе.

Линия 1 представляет собой кавитационную характеристику при работе насоса на жидком водороде, насыщен20 ном гелием, линия 2 — аналогичную характеристику при работе на чистом водороде, т.е, при парожидкостном потоке на входе в насос.

Стендовые испытания лопастного насоса по предлагаемому способу осуществляются в следующей последовательности.

Вначале производят насыщение жидкого водорода в расходном баке стенда гелием, например, путем барботи30 рования последнего снизу емкости через весь слой жидкости, затем осуществляют наддув газовой подушки бака гелием, слив жидкого водорода из бака через парообраэователь на вход 35 испытуемого насоса с одновременным дренированием парогазовой емеси из газовой подушки и регистрацией давления в баке и снятие кавитационных характеристик насоса на парожидкост- 40 ной смеси.

В процессе дренирования регулируют массовый расход отводимой парогазовой смеси ш в соответствии с соотношением

45 (0,03-0,.2) — 1 (1)

И где И - масса парогазовой смеси в газовой подушке;

ЬР— изменение давления в газовой подушке в процессе дренирования, бар.

Дренирование прекращают ри снижении давления в баке до давления насы55 щения жидкого водорода гелием, после чего дополнительно наддувают газовую подушку бака смесью гелия и парообразного водорода, причем поддерживают отношение массовых расходов наддуваемых гелия m и водорода m

П.Ь в соответствии с формулой боя- Рп,в и в

1 (2)

Рпв г

Р„, — давление в газовой подушке и упругость парообразного водорода соответственно, К „ К „ь — удельные газовые постоянные соответственно

mr

m,в где Р„,ц гелия и парообразного водорода, В предлагаемом способе испытаний обеспечивается равенство в модельных и эксплуатационных условиях величин объемного гаэопаросодержания Eg u состава парогазовой фазы на входе в насос путем дренирования парогазовой смеси иэ газовой подушки емкости со скоростью, обеспечивающей равновесные условия по гаэовыделению из жидкости в емкости, и последующим дополнительным наддувом смесью гелия и парообразного водорода.

Установлено, что указанные равновесные условия по выделению газообразного гелия из жидкого водорода обеспечиваются при выполнении соотношения (1), причем скорость снижения давления в газовой подушке при этом выдерживается в пределах (0 03i0 2) бар/с.

При смесевом наддуве получение заданных значений паросодержания с и состава парогазовой фазы получают, поддерживая отношение массовых расходов подаваемых в бак гелия и парообразного водорода в соответствии с соотношением (2), полученное из уравнения, связывающего парциальные давления газа в подушке емкости Р и в гаэопаровой фазе на входе в насос Р, Ь„.

Суммарный расход смеси при этом рекомендуется поддерживать таким образом, чтобы темп снижения давления в газовой подушке бака находился в указанных пределах 4Р/4с = (0,03—

0,2) бар/с.

Получение срывных кавитационных характеристик типа кривой 1 осуществляют путем уменьшения давления на входе насоса и увеличения паросодержания. Для случая испытаний беэ поддержания равновесных условий срывное паросодержание оказывается существен67

14322 еРп нрав прад газа в смеси на входе в насос, в процессе дренирования регулируют мас- 25 совый расход отводимой парогазовой смеси m в соответствии с соотношением

Rr H R„&

3

%1 е 5

0,8

О,о

0,2

02 Ð

Парассдержание, У но вьппе фактического, соответствующего равновесному процессу выделения газа из жидкости в емкости (кривые

1 и 2), Формула изобретения

Способ стендовых испытаний лопастного насоса на жидком водороде, вклю- 1ð чающий насьпцение последнего гелием в расходном баке, наддув газовой подушки бака гелием, слив жидкого водорода из бака через парообразователь на вход испытуемого насоса с одновре- 15 менным дренированием парогазовой смеси из газовой подушки и регистрацией давления в баке, и снятие кавитационных характеристик насоса на парогазожидкостной смеси, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения точности испытаний путем поддержания постоянной концентрации пара и

m = (О 03-0 2) ,М

dP где М вЂ” масса парогазовой смеси в газовой подушке;

d P — изменение давления в газовой подушке в процессе дренирования, бар, дренирование прекращают при снижении давления в баке до давления насыщения жидкого водорода гелием, после чего дополнительно наддувают газовую подушку бака смесью гелия и парообразного водорода, причем поддерживают отношение массовых расходов наддуваемых гелия и водорода m „ m „ > в соответствии с формулой давление в газовой подушке и упругость парообразного водорода соответственно;удельные газовые постоянные соответственно гелия и парообразного водорода.