Рабочий участок трубы для проведения гидродинамических испытаний

 

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 681343 (61) Дополнительное к авт. саид-ву N. 502271 (22) Заявлено 20.03,78 (2) ) 2592719/29«33 с присоединением заявки М (23) П риоритет

Опубликовано 25.08.79. Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 28,08.79 (5! )М. Кл.

G 01 М 10/00

Гкудврстеанный камктат

СССР аа делая каабрвтеннй в аткритнй (53) УДК 532.58..002.56 (088,8) (72) Автор изобретения

Л. И. Мальцев (7т) Заявитель

Институт теплофизики Сибирского отделении

АН СССР (54) РАБОЧИЙ УЧАСТОК ТРУБЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТА НИЙ

Изобретение относится к эксперименФ тальной гидромеханике.

B основном авт. св. % 502271 описан рабочий участок трубы для проведения гидродинамических испытаний, вклю5 чающий герметичную камеру с расположвнным внутри проницаемым испытательным каналом, конфузор и установленный на выходе испытательного канала эжек тор-диффузор, гидравлический контур, то расположенный в герметичной камере вок« руг испытательного канала и соединенный с внешней магистралью (1).

Течение на входе в диффузор (особенно прн открытых и щелевых рабочих участ15 ках) носит неустойчивый характер. Ре» зультатом этой неустойчивости являются пульсации давления в испытательном канале, которые при малых числах Эйлера могут быть причиной преждевременной кавитации. Кроме того, при давлениях на выходе из диффузора порядка атмосферного и вьш е возможный отрыв потока от стенок диффузора не позволяет получить в испытательном канале за счет расши, рения потока статическое давление, близ кое к давлению насыщенных паров. А это вынуждает как в замкнутых, так и в разомкнутых кавитационных трубах делать сливные баки герметически закрытыми и оснащать трубы системами контроля за давлением в сливных баках, что существенно усложняет конструкцию и эксплуатацию труб.

Цель изобретения - повышение точности испытаний.

Это достигается тем, что рабочий участок, включающий герметичную камеру с расположенным внутри проницаемым испытательным каналом, конфузор и установленный на выходе испытательного„канала эжектор-диффузор, гидравлический контур, расположенный в герметичной камере вокруг испытательного канала и соединенный с внешней магистралью подачи жидкости, снабжен дополнительной кольцевой камерой, перехопяшей в сопло, установленное на входе и лиффу=юр, и

681343

3 соединенный с внешней магистралью подачи жидкости

На чертеже схематические изображен рабочий участок трубы для проведения гидродинамических испытаний.

Рабочий участок включает конфузор 1, герметичную камеру 2, содержащую испытательный канал 3 и гидравлический контур 4, внешнюю магистраль 5 подачи жидкости с вентилем 6, диффузор 7, дополнительную кольцевую камеру 8, пере-, ходящую в сопло 9, гидравлический кон« тур 10, внешнюю магистраль 11 подачи жидкости с вентилем 12.

Площадь выходного среза диффузора 7 выбирают по формуле В =Б 1+2(Р -Р„ 1!Р о где S - площадь поперечного сечения рабочего участка;

Рог- - требуемое статическое давление в рабочем участке; Р - атмосферное давление;

a þ

- скорость потока в рабочем участке.

Внутренняя граница сопла 9 плавно сопрягается с диффузором. Радиус кривизны средней линии меридиального сечения сопла составляет не менее 10 значений ширины кольца сопла.

Струя жидкости, вытекающая из сопла

9, позволяет регулировать положение отрыва потока от стенок диффузора, а, сле довательно, и величину статического дав-. ления в рабочем участке. Если импульс струи достаточно велик, причем скорость истечения струи в 1,5-2 раза превышает. скорость потока в рабочем участке, то отрыва потока от .стенок диффузора не происходит вплоть до выходного среза диффузора, благодаря чему в рабочем участке трубы достигается статическое давление, принятое при расчете площади

S . При этом течение в диффузоре но» сит устойчивый характер и пульсации давления в рабочем участке отсутствуют, Уменьшая импульс струи, можно управлять положением отрыва потока и тем самым регулировать расширение потока и, следовательно, величину статического давления в рабочем участке. В

4 случаях, когда в рабочем участке трубы требуется давление, превышающее атмос ферное, а давление на срезе диффузора равно атмосферному, вместо диффузора

7 устанавливают кзнфузор, рассчитанный по тем же формулам, При этом кольце, вая струя жидкости в поток не вводится.

Пример. Испытывают опытный образец разомкнутой кавитационной трубы с выбросом струи воды из диффузо

40 ра в открытый сливной бак. диаметр рабоче| о участка - 140 мм, ширина кольца сопла 2 мм. При скоростях потока в рабочем участке порядка 2030 м/с .и при скоростях истечения во1 ды из кольцевого сопла порядка 35 м/с в рабочем участке трубы было получено статическое давление, равное 0,050,07 ата.

Использование дополнительной охваты» вающей кольцевой камеры, переходящей в сопло, выгодно отличает предлагаемый рабочий участок, снижаются пульсации давления, уменьшается минимально достижимое статическое давление в испытательном канале за счет расширения потока в диффузоре. В силу этого улучшаются характеристики потока, а также упрощается конструкцйя и эксплуатация::

30 труб (особенно разомкнутых) так как отпадает необходимость в герметизации сливных баков и в устройствах контроля за давлением в этих баках.

Формул а:изобретен ия

Рабочий участок трубы для проведе» ния гидродинамических испытаний по авт.св. №502271, отл ичаюшийся тем, чта, с целью повышения точности испытаний, рабочий участок трубы снабжен дополнительной кольцевой камерой, переходящей в сопло, установ» ленное на входе в диффузор, и соединен45 ной с внешней магистралью подачи жид кости

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.. Авторское свидетельство . № 502271, кл. Я 01 М .10/00, 19 2.

681343

Составитель N. Слинько

Редактор А, Морозова Техрец О. Анцрейко Корректор Г. Решетник

Заказ 5 07 7/3 9 Тираж 1090 Подписное

UHHHIIM Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж-ЗГ, Рауц ская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4