Устройство для моделирования течений в выходных элементах турбомашин

 

О П И С А й--И-Е

ЙЗОБРЕТЕйИЯ

Сеюз Советскик

СОциалистическйк

Респубаин (Щ 618756

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) дополнительное к авт. свид-ву (5l} М. Кл. (22} ЗаЯвлено 2%11.77(21} 2425186/18-24,606 Cj 7/64., с присоединением заявки,йа(23} Приоритет (43) Опубликовано 05087 6юллетень ¹ 29

Государственнмй комитет

Совета Министров СССР

Ilo делам изобретений н открытий (5З} УДК681.335

С088. 8) (45) Дата опубликования описания 280678 (72) Авторы изобретения

A.Î.ÄèTìàí, A,Í.ÔHëèïïîâ, К.П.Селезнев и В,A.Øåðñòþêîâ

Ленинградский институт водного трайспорта и Ленинградский политехнический институт им.М.И.Калинина

Pl) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕЧЕНИЙ

В ВЫХОДНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ ТУРБОМАКИН

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано .для изучения течений в выходных и газосборных устройствах проточной части центробежных ксмпрессоров, а также других типов лопаточных машин.

Известно устройство для моделирования вихРевых течений в турбомашинах, содержащее Модель турбомашины, задающие и измерительные электроды, блок питания и измерительный блок Я

Однако это устройство имеет низкую точность при моделировании трех» мерных задач.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, которое содержит модель выходного элемента турбомашины, токовводы, подключенные к блоку питания, и измерительные и контролирующие дат чики, соединенные со входами измерительного узла (2).

Однако это устройство не позволяет моделировать йесимметричные выходные элементы и имеет низкую точность моделирования.

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач и повышение точности моделирования.

Эта цель достигается тем, что предложенное устройство содержит замкнутый соленоид, расположенный в проточной части модели выходного элемента турбомашивы, стенки которой выполнены из проводящего диамагнетика и имеют входную, выходную и разделительную кромки, на первых из которых расположены токовводы, а на последней - контролирующие датчики.

Измерительные датчики расположены на поверхности стенок и в полости проточной части модели выходного элемента турбомашйны. Сердечник замкнутого соленоида выполнен в виде состыкованных,торцовыки поверхностями четырехгранных .призм. Витки обмоток каждой четырехгранной призмы уложены в плоскости, перпендикулярной оси четырехгранной призмы, а шаг обмотки каждой четырехгранной призмы пропорционален площади ее сечения.

На фиг.1 приведена схема устройства для моделирования течений в выход®» ных элементах 1урбсмашинр на фнг.2сечение устройства по А-A.

Устройство содержит модель 1 вымодного элемента турбомашины, токовводы 2,блок питания 3, замкнутый

З) Соленоид 4, измерительный узел 5, 8 61875 измерительные 6 и контролирующие 7 датчикие

Модель 1 выходного элемента тур" бомашины состоит иэ стенок 8 с вход- ной 9,выходной 10 и разделительной

ll кромками.

Замкнутый соленоид 4 содержит четырехгранные призмы 12-17 с обмотками 18-23.

Измерительный узел 5 включает коммутатор 24, измерительный блок 25 и цифропечатающий блок 26 . 10

Устройство работает следующим образом.

В модели 1 путем принудительного задания токов с помощью блока питания

3 реализуется требуемое распределение l5 токов, создающее в воздушной полости модели 1 циркуляционное магнитное поле, моделирующее циркуляционную составляющую трехмерного потока. Одновременно от обмотки 12 подается нап- gg ряжение на обмотки соленоида 4, создающего магнитное поле, моделирующее поток протекания. Для реализации условий оптимального суммарного потока в модели 1 напряжения на токовводах

2 и "обмотках 18-23 соленоида 4 регулируются таким образом, чтобы получить одинаковые показания на датчиках 7.

Затем измерительные датчики 6 поочередно с помощью коммутатора 24 под,ключаются к измерительному блоку 25.

Сигнал, поступающий с датчиков 6, соответствует координатным составляющим вектора скорости моделируемого потока.

Использование данного устройства позволяет увеличить точность моделирования аэродинамического потока в проточной части турбомашинеЭто обес- . печивается тем, что вектор моделируе- 40 мого поля воспроизводится магнитной индукцией, непрерывно распределенной в воздушной полости. модели, и легко измеряется с помощью измерительных датчиков 6, имеющих малые размеры. 45

Кроме того, граничное условие (Яп е0) строго выполняется по всей многосвязной поверхности, охватывающей проточную часть выходного элемента турбомашины. Использование устройства позволяет также снизить трудоемкость эксперимента. формула изобретения

Ф

1. Устройство для моделированИя течений в выходных элементах турбомашин, содержащее модель выходного элемента турбомашины, токовводы, подключенные к блоку питания, и измерительные и контролирующие датчики, соединенные со входами измерительного узла, о т л и ч à io щ е е с я тем, что, с целью расширения, класса решаемых задач и повышения точности моделирования, оно содержит замкнутый соленоид, расположенный в проточной части модели выходного элемента турбомашины, стенки которой выполнены из проводящего диамагнетика и имеют входную, выходную и разделительную кромки, на первых из которых. расположены токовводы, а на последнейконтролирующие датчикиу измерительные датчики расположены на поверхности стенок и в полости проточной части модели выходного элемента турбомашины.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что сердечник, замкнутого соленоида выполнен в виде состыкованных торцовыии поверхностями четырехгранных:призм; витки обмоток каждой четырехгранной призмы уложены в плоскости, перпендикулярной оси четырехгранной призмы,а шаг обмотки каждой четырехгранной призмы пропорционален площади ее сечения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

9 487401, М.Кл. Д 06 Ц 7/57, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 459781, М.Кл. Й 06 4 7/44, 1973.