Устройство для измерения давления за ступенью турбомашины
Всессюз..ал лате нт по-т:. х ..;::-.аонай
ОПИСА
ИЗОБРЕТ
К АВТОРСКОМУ СВИД
396574
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №,Ч. Кл. G Oll 11/ОО
Заявлено 13.!Х.1971 (№ 1697355/18-10) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 29.VI I I.1973. Бюллетень № 36
Дата опубликования описания 9.1.1974
Государственный комитет
Совета Министров СССР ое делам изаоретеиий и открытий
УД К 531.786 (088.8) Авторы изобретения
Ю. А. Коростелев и Г. Е. Блохин
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
ЗА СТУПЕНЪЮ ТУРБОМАШИНЪ|
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при аэродинамическом эксперименте и исследовании турбомашины.
При снятии характеристик ступени, например, осевого компрессора измеряют полное давление вдоль шага направляющего аппарата компрессора с помощью радиальной гребенки приемников, полного давления. Для этого гребенку переставляют дискретными перемещениями в окружном направлении. В каждой точке шага, а таких точек берут 15 — 20, измеряют полное давление на нескольких радиу сах направляющего аппарата, Затем расшифровывают показания групповых регистрирующих манометров и обрабатывают .полученные данные.
Однако при такой методике, во-первых, эксперимент надолго растягивается, что помимо больших материальных затрат, снижает его точность из-за сложности поддержания постоянства режима работы ступени; во-вторых, проведение длительного эксперимента в ряде случаев вообще невозможно, так как экспериментальные объекты имеют очень небольшой ресурс работы и, в-третьих, обработка такого эксперимента занимает много времени и не позволяет иметь результаты расчетов к началу следующего эксперимента.
Цель изобретения — упрощение процесса снятия характеристик ступени турбомашины.
Это достигается тем, что устройство, содержащее радиальную гребенку приемников пол5 .ного давления, пневмолинип, клапаны и манометры, снабжено механизмом для медленного вращения направляющего аппарата турбомашины, а к каждому приемному элементу гребенки подключены параллельно три мано10 метра, первый пз которых через ламинарный дроссель, второй через максимальный обратный,клапан и третий через минимальный обратный клапан.
На фиг. 1 показана принципиальная схема
15 устройства; на фиг. 2 — диаграмма давлений за направляющим аппаратом ступени турбомашины; на фиг. 3 — график сравнения показаний устройства с измерениями с помощью переставляемого по шагу насадка.
20 Устройство содержит механизм для вращения направляющего аппарата 1, расположенного за рабочим колесом 2 турбомашины, радиальную гребенку 8 приемников полного давления, манометры 4, присоединенные к
25 гребенке 5 через лампнарные дроссели б, манометры 6, присоединенные к радиальной гребенке через максимальные обратные клапаны
7, и манометры 8, присоединенные к гребенке через минимальные обратные клапаны 9. Для
30 упрощения на фиг. 1 показан лишь один при396574
50 емный элемент гребенки с присоединенными к нему манометрами 4, 6 и 8.
Устройство работает следующим образом.
Направляющий аппарат 1 медленно вращается с постоянной скоростью относительно радиальной гребенки 8. Скорость вращения аппарата выбирают такой, чтобы приемные элементы радиальной, гребенки не демпфировали пульсаций давления, возникающих при перемещении аппарата. Так как каждый приемный элемент при этом последовательно проходит все точки шага направляющего аппарата, в точке А схемы (фиг. 1) давление меняется во времени по тому же закону, по которому оно распределено по шагу аппарата (фиг. 2).
Манометр 4, присоединенный к радиальной гребенке через ламинарный дроссель 5 (капиллярную трубку), показывает среднее по времени давление.
Ламинарный дроссель 5 выполняет двоякую роль. Во-первых, обладая линейной зависимостью перепада давления на концах, он обеспечивает получение среднеарифметического давления в манометре 4, присоединенном к нему, во-вторых„за счет большого гидравлического со противления он .предотвращает пульсации давления в точке А.
Манометр б, присоединенный к приемному элементу радиальной гребенки через максимальный обратный клапан 7, т. е. через клапан, пропускающий воздух от приемного элемента к манометру б и не пропускающий его в обратном направлении, показывает максимальное по шагу давление. Каждый раз, когда давление при входе в этот клапан 7 превышает давление в манометре б, клапан 7 открьгвается и спускает в манометр очередную порцию воздуха.
Во время движения аппарата 1 мимо приемного элемента гребенки, когда давление перед клапаном 7 меньше давления в манометре б, клапан 7 закрыт. Этот процесс продолжается до тех пор, пока в манометре 6 устанавливается максимальное давление.
Манометр 8, присоединенный к приемному элементу через минимальный обратный клапан
9, т. е. клапан, пропускающий воздух от манометра к приемному элементу и не пропускающий его в обратном направлении, показывает минимальное по шагу давление. Когда давление при входе в приемный элемент меньше давления в манометре 8, клапан 9 открывается н выпускает из манометра очередную порцию воздуха. При прохождении аппарата ми5
Зо
35 мо приемного элемента гребенки, когда давление перед клапаном 9 больше давления в манометре 8, клапан закрывается. Этот процесс продолжается до тех пор, пока в манометре 8 устанавливается минимальное давление.
Перед началом измерений максимальный б и минимальный 8 манометры соединяют с манометром 4, показывающим среднее давление с помощью перепускных кранов. Затем краны закрывают и измеряют максимальное и минимальное давления.
На фиг. 3 нанесены давления, измеренные с помощью максимального б и минимального 8 манометров, и приведено давление, измеренное с помощью насадка, перемещаемого по шагу аппарата 1.
Таким образом, устройство позволяет определить следующие давления на каждом из радиусов за направляющим аппаратом: средне-арифметическое по шагу направляющегоаппарата полное давление, по которому определяют к. п.д. ступени турбомашины на данном радиусе; максимальное по шагу полное давление соответствующее полному давлению в центральной струйке тока ме>клопаточного канала направляющего аппарата, по которому определяют с предполо>кением отсутствия потерь в этой струйке, полное давление за ,рабочим колесом 2, а следовательно, к. п. д. колеса на данном радиусе и коэффициент сохранения полного давления направляющего аппарата; минимальное полное давление по шагу за направляющим аппаратом. По соотношению максимального, минимального и среднего давлений судят о наличии потерь в центральной струйке тока.
Предмет изобретения
Устройство для измерения давления за ступенью турбомашины, содержащее радиальную гребенку приемников полного давления, установленную за направляющим аппаратом пневмолинии, клапаны и манометры, отличаюи(ееся тем, что, с целью упрощения процесса снятия характеристик ступени турбомашины, оно снабжено механизмом для медленного вращения направляющего аппарата турбомашины, а к каждому приемному элементу гребенки подключены, параллельно три манометра, первый из которых через ламинарный дроссель, вторрй через максимальный обратный кла пан и третий через минимальный обратный клапан.
396574
zooD
500
Составитель О. Полев
Техрсд А. Камышникова
Корректор Е. Миронова
Редактор T. Рыбалова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3615/16 Изд. М 1897 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
