Устройство для моделирования пространственного вихревого течения в проточной части рабочего колеса турбомашины

 

Союз Советских

Социалнстическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 310380 (21) 2901091/18-24 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

Опубликовано 2311,81 Бюллетень Й9 43

Дата опубликования описания 231181 (51)М. Клз

G 06 G 7/б4

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 681. 333 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.O. Дитман, A.È. Бакасов, В.A. Шерстюков и В.В. Россель

Ленинградский институт водного транспорта и Ленинградский политехнический институт им. М .И. Калинина .=.. с (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО

ВИХРЕВОГО ТЕЧЕНИЯ В ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ РАБОЧЕГО

КОЛЕСА ТУРБОМАШИНЫ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для моделирования и изучения течений в проточной части рабочего колеса турбомашины.

Известно устройство для моделирования течений в выходных элементах турбомашин, содержащее модель выходного элемента турбомашины, токовводы, блок питания, замкнутый соленоид, измерительный узел, измерительные H контролирующие датчики 313.

Однако известное устройство имеет недостаточную точность при моделировании течений в турбомашинах.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования пространственных вихревых течений в проточной части турбомашины, содержащее физическую модель выполненную из диэлектрика, поверхность которого покрыта электропроводным материалом из диамагнетика. Вихревые и циркуляционные поля, а также поле от закрутки на входе вихревой пелены, ограничивающий зону относительного движения рабочего колеса от зоны неподвижных лопаточных элементов, моделируются стержневыми задатчиками магнитного поля, соединенных с диском рабочего колеса. С помощью замкнутого соленоида, состоящего из отдельных объемных элементов состыкованных друг с другом торцовыми поверхностями, моделируется поток протекания. зафи этом обмотка каждого элемента выпол- . нена в виде витков, уложенных в плоскости перпендикулярной оси каждого элемента, с шагом, прямопропорциональным площади поперечного сечения объемного элемента модели (2) .

Недостаток устройства заключается в том, что стержневые задатчики магнитного поля моделирующие вихревую, циркуляционную составляющие, закрутку потока и вихревую пелену, механически неподвижно связаны с диском рабочего колеса, что делает невозможным его перемещение относительно остальных элементов модели. Это, в свою очередь, увеличивает трудоемкость и время проведения эксперимента, так как затрудняет устанбвку датчиков в рабочем колесе и требует разборки модели для их последующей постановки, после чего установку необходимо вновь настраивать íà заданный режим работы. Кроме того, для работы на установке требуется боль883928 шое количество дорогостоящих датчиков, которые загромождают проточную часть модели, внося дополнительную погрешность в измерения.

Цель изобретения — сокращение .трудоемкости и времени проведения эксперимента, а так же увеличение точности моделирования и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее физическую модель проточной части турбомашины, состоящую из покрывного диска и диска рабочего колеса,. снабженного лопатками, покрывной диск и диск рабочего колеса расположечы соосно и выполнены из диэлектрика, поверхность которых покрыта электропроводным материалом иэ.диамагнетика, стержневые задатчики магнитного поля первой, второй и третьей групп расположены параллельно оси Щ диска рабочего колеса, первые выводы стержневых задатчиков закреплены на покрывном диске, кроме того, устройство содержит индукционные датчики, замкнутый соленоид, распо- д5 ложенный по пути рабочего потока, вход которого соединен с первым выходом .блока питания, второй выход которого соединен с выходами стержневых задатчиков магнитного поля первой, второй и третьей групп, а выходы индукционных датчиков подключены к соответствующим входам комму-. татора, выход которого соединен со входом измерительного блока, выход которого подключен ко входу цифропечатающего устройства, введены основание и направляющие стойки, причем вторые выводы стержневых задатчиков магнитного поля и одни торцы направляющих стоек закреплены на основании, 40 а другие торцы направляющих стоек .закреплены на нокрывном диске, а диск рабочего .колеса установлен на направляющих стойках с возможностью перемещения по стойкам, диск рабочего колеса закреплен на направляющих стойках при помощи винтов.

На чертеже приведена схема предлагаемого изобретения. 50

Устройство содержит физическую модель 1, лопатки 2, диск рабочего колеса 3, направляющие стойки 4, основание 5, винты 6, согласующие и измерительные индукционные датчики . 7 и 8, стержневые задатчики,магнитного поля первой группы 9, покрывной диск 10, стержневые эадатчики магнитного поля второй группы 11, стержневые задатчики магнитного поля третьей группы 12, замкнутый соленоид 13, 60 контролирующий индукционный датчик

14,группу контролирующих датчиков 15, блок питания 16, коммутатор 17, измерительный блок 18 и цифропечатающее устройство 19.

Устройство работает следующим образом.

Перед работой диск рабочего колеса 3 опускается в нижнее положение. Устанавливаются измерительные 8 и согласующие 7 индукционные датчики, после чего диск рабочего колеса 3 поднимается в верхнее рабочее положение и фиксируется винтами 6.

Затем задается- необходимый режим работы, контроль за которым осуществляется при помощи датчиков 14 и 15 и согласующи датчиков 7. После этого производятся замеры показаний с установленных датчиков.

При необходимости перестановки датчиков 8 в другие точки модели, диск рабочего колеса 3 опускается в нижнее положение, производится необходимая перестановка и после подъема диска рабочего колеса 3 вверх (в рабочее положение) без изменения настройки модели производятся новые замеры. Контроль за режимом работы установки производится по сигналам с датчиков 14 и 15 и согласующих датчиков 7.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность измерений за счет уменьшения количества измерительных датчиков. Кроме того, уменьшится трудоемкость изготовления модели, так как отпадает необходимость в изготовлении узлов соединения проводников с моделью и специальных втулок для изолирования проводников от покрывного диска.

Использование устройства при проведении расчетно-теоретических исследований аэродинамических течений проточной части работы колес турбомашин позволит сократить (з 2-3 раза) количество модельных вариантов в стендовых испытаниях и сократить время и трудоемкость проведения этих исследований.

Предлагаемое устройство может с успехом использоваться в различных областях промышленности, таких как компрессоростроение, насосостроение, парогаэотурбиностроение, гидротурбиностроение и др.

Формула изобретения

Устройство для моделирования пространственного вихревого течения в проточной части рабочего колеса турбомашины, содержащее физическую модель проточной части турбомашины, состоящую из покрывного диска и диска рабочего колеса, снабженного лопатками, покрывной диск и диск рабочего колеса расположены соосно и выполнены из диэлектрика,"поверхность дисков покрыта электропроводным материалом из диамагнетика, стержневые эадатчики магнитного поля, первой, 88 3928

Составитель В.Рыбин

Редактор В.Еремеева Техред С.Мигунова Корректор Г. Решетник

Заказ 10234/75 Тираж 748 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПЧП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 второй и третьей групп расположены гараллельно осн диска рабочего колеса, первые выводы стержневых эадатчиков закреплены на покрывном диске, кроме того, устройство содержит индукционные датчики, замкнутый соленоид, расположенный по пути рабочего магнитного потока, вход которого соединен с первым выходом блока питания, второй выход которого соединен с выводами стержневых задатчиков магнитного поля первой, второй и третьей групп, а выходы индукционных датчиков подключены к соответствующим входам коммутатора, выход которого соединен со входом измерительного блока, выход которого подключен ко входу цифропечатающего устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, в него введены основание и направляющие стойки,причем вторые выводы стержневых эадатчиков магнитного поля и одни торцы направляющих стоек закреплены на основании, а другие торцы направляющих стоек закреплены на покрывном диске, а диск рабочего колеса установлен на стойках с воэможностью перемещения по стойкам, диск рабочего колеса закреплен на направляющих стойках прн помощи винтов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

15 9 618756, кл. G 06 С 7/64, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2667158/24, кл. G 06 G 7/44, 1979 прототип) .