Способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для определения температуры газа в рабочей полости роторной машины, например компрессора, вакуум-насоса. Температура газа определяется в рабочей полости роторной машины, в полом корпусе которой размещены два ротора, каждый из которых имеет два выступа и две впадины. Температуру газа в рабочей полости роторной машины определяют как значение температуры, измеренное одним датчиком, который закреплен в одной из впадин одного из двух вращающихся роторов. На одном из двух выступов ответного ротора выполнена канавка для предотвращения повреждения датчика температуры выступом этого ротора в процессе вращения роторов. Для предотвращения перетечек газа из полости высокого давления профиль канавки в поперечном сечении ротора представляет собой кривую сопряжения с траекторией движения поверхности датчика при вращении роторов с учетом эквидистантного занижения на величину минимального зазора. Технический результат - повышение точности измерения температуры газа в рабочей полости роторной машины. 1 ил.

 

Изобретение относится к экспериментальной теплофизике и может быть использовано для определения температуры газа в рабочей полости роторной машины, например компрессора, вакуум-насоса.

Особенностью конструкции роторных машин является то, что поверхность их внутреннего корпуса соприкасается с поверхностью выступа ротора на протяжении всего рабочего процесса, а радиальный зазор между ними составляет 0,1 мм. Поэтому установка датчиков для измерения температуры газового потока является затруднительной.

Наиболее близким по технической сущности является способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины, согласно которому датчики закреплены на стенке полого корпуса машины, а температура газа в рабочей полости определяется как среднее значение температур, измеренных датчиками, для предотвращения повреждения датчиков в процессе вращения роторов на обеих поверхностях одного из двух роторов изготовлены канавки, профиль дна которых в поперечном сечении ротора представляет собой дугу окружности, см. RU, Патент №2474797, МПК G01K 13/02 (2006.01), 2013.

Недостатком этого способа является наличие канавок на обеих поверхностях ротора, что приводит к перетечкам газа со стороны нагнетания на сторону всасывания, это уменьшает коэффициент полезного действия машины; в процессе вращения роторов датчики находятся в струе перетекаемого через канавку газа, это вносит погрешность при измерении температуры в рабочей полости роторной машины, кроме того, осреднение значений температуры по показаниям нескольких датчиков вносит дополнительную погрешность.

Задачей изобретения является определение температуры газа в рабочей полости роторной машины без повреждения датчика при вращении роторов и обеспечение технического результата, заключающегося в упрощении и повышении точности измерения.

Техническая задача решается способом определения температуры газа в рабочей полости роторной машины, в полом корпусе которой размещены два ротора, каждый из которых имеет два выступа и две впадины, в котором температуру газа в рабочей полости определяют как значение температуры, измеренное датчиком, закрепленным в одной из впадин одного из двух вращающихся роторов, при этом на одном из двух выступов ответного ротора выполнена канавка для предотвращения повреждения датчика температуры выступом этого ротора в процессе вращения роторов, а для предотвращения перетечек газа из полости высокого давления профиль канавки в поперечном сечении ротора представляет собой кривую сопряжения с траекторией движения поверхности датчика при вращении роторов с учетом эквидистантного занижения на величину минимального зазора.

Решение технической задачи позволяет определить температуру газа в рабочей полости роторной машины без повреждения датчика при вращении роторов и обеспечить технический результат, заключающийся в упрощении и повышении точности измерения.

На фиг. 1 изображено сечение роторной машины, где: 1 - полый корпус роторной машины, 2, 3 - роторы, 4 - выступ ротора, 5 - впадина ротора, 6 - датчик температуры, 7 - канавка.

Заявляемый способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины проиллюстрирован на примере роторной машины, в полом корпусе 1 которой размещены два ротора 2 и 3, каждый из которых имеет два выступа 4 и две впадины 5 (фиг. 1). На роторе 3 закреплен датчик 6 температуры. На одном из выступов ротора 2 выполнена профильная канавка 7. Для предотвращения перетечек газа из полости высокого давления дно канавки в поперечном сечении ротора представляет собой кривую сопряжения с траекторией движения поверхности датчика 6 при вращении роторов с учетом эквидистантного занижения на величину минимального зазора. Датчик температуры 6 установлен таким образом, чтобы при вращении он не повреждался ротором 2, оставаясь в канавке 7.

Измерение температуры осуществляют в процессе вращения роторов 2 и 3, при котором датчик температуры 6 осуществляет относительное перемещение в канавке 7 ротора 2. Данные с датчика 6 снимаются при помощи токосъемника.

Заявляемый способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины по сравнению с прототипом позволяет получать значения температуры в зависимости от угла поворота ротора, что не требует дополнительных расчетов по осреднению полученных данных. Кроме того, наличие лишь одной канавки со специальным профилем в поперечном сечении не оказывает практического влияния на коэффициент полезного действия роторной машины.

Определение температуры газа в рабочей полости роторной машины позволяет рассчитать параметры теплообмена между газом и стенками полого корпуса, которые заложены в уравнении математической модели рабочего процесса машины. Математическая модель используется для проектирования и оптимизации роторной машины.

Таким образом, решение технической задачи по сравнению с прототипом позволяет определять температуру газа в рабочей полости роторной машины без повреждения датчика при вращении роторов и обеспечивает технический результат, заключающийся в упрощении и повышении точности измерения.

Способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины, в полом корпусе которой размещены два ротора, каждый из которых имеет два выступа и две впадины, отличающийся тем, что температуру газа в рабочей полости определяют как значение температуры, измеренное датчиком, закрепленным в одной из впадин одного из двух вращающихся роторов, при этом на одном из двух выступов ответного ротора выполнена канавка для предотвращения повреждения датчика температуры выступом этого ротора в процессе вращения роторов, а для предотвращения перетечек газа из полости высокого давления профиль канавки в поперечном сечении ротора представляет собой кривую сопряжения с траекторией движения поверхности датчика при вращении роторов с учетом эквидистантного занижения на величину минимального зазора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температуры в первичном потоке двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя.

Изобретение относится к области термометрии и предназначено для определения максимальных температур в камерах сгорания авиадвигателей различного назначения. Газодинамический насадок для определения температуры газа включает проточную камеру с входным и выходным патрубками и жиклерами в них.

Изобретение относится к области дистанционного измерения высоких температур газов и может быть применено для экспериментальных исследований рабочего процесса силовых установок.

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры быстропротекающих высокотемпературных процессов в газодинамике. Устройство содержит термопару в металлическом корпусе, рабочий спай которой расположен внутри защитного наконечника, выступающего за пределы корпуса.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерителям уровня путем измерения емкости конденсаторов, и предназначено для измерения температуры и уровня продукта, заполняющего хранилище.

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано для корректировки температурных параметров в турбореактивном двигателе летательного аппарата.

Изобретение относится к области термостатического регулирования и может быть использовано при изготовлении водоразборных кранов-смесителей. Заявлен патрон (1), содержащий термостатический элемент (72), который подвергается тепловому воздействию со стороны смеси холодной текучей среды и горячей текучей среды, который механически связан с заслонкой регулирования (70) и который перемещается при помощи единственной рукоятки (50) управления расходом и температурой этой смеси.

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано для оценки температурных параметров в турбореактивном двигателе летательного аппарата. Заявленный способ оценивания по изобретению содержит этап цифрового моделирования температуры потока с помощью моделированного сигнала (T1) и этап коррекции этого моделированного сигнала с помощью сигнала (T2) ошибки.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для измерения температуры газов автотранспортных средств. Заявлен температурный датчик, содержащий термочувствительный элемент (3), периферический кожух (7) с закрытым концом (9), в котором находится термочувствительный элемент (3).

Изобретение относится к экспериментальной теплофизике и может быть использовано для определения температуры газа в рабочей полости роторной машины. .

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано в процессе измерения температуры текучей среды в технологическом процессе. Предложена сенсорная трубка (12) для защиты датчика (13), введенного в движущуюся технологическую текучую среду. Сенсорная трубка (12) включает в себя участок (16) контакта с технологической текучей средой для установки в технологической емкости и удлиненный участок, проходящий от участка (16) контакта с технологической текучей средой до герметично закрытого конца (22). Удлиненный участок включает в себя скрученный участок (20), имеющий продольную ось. Участок (16) контакта с технологической текучей средой и удлиненный участок образуют канал (36) для датчика, выполненный с возможностью размещения в нем датчика (13). Скрученный участок (20) имеет поперечное сечение, которое включает в себя по меньшей мере три стенки одинакового размера, которые образуют многоугольник, и в котором стенки образуют спирали вдоль продольной оси скрученного участка. Технический результат - повышение прочностных и рабочих характеристик устройства. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области термографии и может быть использовано при создании технологии тепловизионного определения количественных пульсационных характеристик турбулентности неизотермического потока жидкости. Согласно заявленному способу осуществляют промер температурного поля с помощью тепловизора, получая тепловизионную термовидеограмму и находя последовательное изменение температуры в n-м количестве кадров, взятых из цифрового тепловизионного фильма в каждом контрольном пикселе. Выбирают сосуд с прозрачной для инфракрасного излучения стенкой, заполняют его жидкостью и осуществляют промер теплового потока в зоне пограничного с внутренней поверхностью стенки сосуда слоя. Причем предварительно проводят точную фокусировку макрообъектива на внутренней поверхности стенки сосуда. Затем по тепловизионной термовидеограмме определяют зависимость амплитуды пульсаций теплового потока от времени и с помощью прямого преобразования Фурье строят спектральные кривые пульсаций теплового потока в контрольных точках, по которым выделяют и сравнивают частоты изменения теплового потока. После определяют степенной закон и по результатам сравнения идентифицируют участки турбулентного спектра. Съемку цифрового тепловизионного фильма проводят с частотой кадров, как минимум вдвое превышающей измеряемую частоту пульсаций теплового потока. Технический результат - повышение точности и достоверности получаемых данных. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области дистанционного измерения температур и касается способа измерения температуры потока газа с поглотителем. Измерение температуры проводят в, по крайней мере, трех слоях заданной толщины. При осуществлении способа производят юстировку оптической системы для одного из средних слоев газа. Измеряют парциальное давление в каждом слое газа и определяют содержание поглотителя в потоке газа. Перемещают источник излучения вдоль линии визирования и измеряют величину изменения сигнала в зависимости от расфокусировки оптической системы. Определяют для каждого слоя газа характеристику спектра излучения потока газа. Определяют величину изменения сигнала источника излучения при прохождении его к приемнику излучения через поток газа. По полученным величинам изменения сигнала вычисляют поправочный коэффициент для каждого слоя газа. Для каждого слоя газа вычисляют зависимость значений волнового числа поглотителя от температуры газа. Температуру в каждом слое определяют с учетом поправочного коэффициента по точке пересечения линии, отображающей зависимость волнового числа поглотителя в этом слое от температуры газа с линией, полученной по результатам измерения спектра излучения, соответствующего этому слою газа. Технический результат заключается в обеспечении возможности получения информации о распределении температуры по всему сечению потока газа. 6 ил.
Наверх