2.2. Экспериментальные турбины
В опытных установках сжатый воздух к моделям подается преимущественно от центробежного нагнетателя типа 360-22-1, в некоторых опытах с изолированными моделями – от центробежных вентиляторов типа ВВД-11. Производительность нагнетателя составляет 5,5 кг/с при создаваемом напоре 0,245 МПа. Шесть вентиляторов разделены на две параллельно включенные группы, каждая из которых состоит из трех одинаковых последовательно соединенных вентиляторов. В зависимости от задачи испытаний допускается включение одной или обеих групп вентиляторов. При параллельной работе двух групп вентиляторов обеспечивается расход воздуха порядка 6,5 кг/с при избыточном давлении перед моделью от 5 до 20 кПа. Сжатый воздух от нагнетателя и вентиляторов к объектам исследования подается через ресивер (коллекторный бак) достаточно большого объема (свыше 50 м3). Ресивер предназначен для выравнивания параметров потока воздуха и позволяет использовать одно и то же воздуходувное оборудование для аэродинамических исследований ряда экспериментальных объектов. При исследовании отсеков сжатый воздух к экспериментальным стендам подводится по соответствующим трубопроводам непосредственно от нагнетателя. В таких случаях трубопроводы выполняются с прямыми участками необходимой длины для установки расходомерных нормальных сопел, а также со спрямляющими и успокоительными решетками. Давление воздуха перед объектом исследований регулируется посредством задвижек с дистанционным приводом.
Компоновка экспериментальных стендов позволяет выполнять испытания как изолированных элементов проточной части, так и составленных из них отсеков. Подвод сжатого воздуха к моделям и отвод из них отработавшего воздуха в большинстве стендов осуществляется в осевом направлении (рис. 2 и 3). Один из стендов позволяет проводить опыты с подводом и отводом воздуха как вдоль оси вращения, так и в плоскости, перпендикулярной ей. Так, на этих стендах можно испытывать изолированные турбинные ступени и двухступенчатые отсеки с осевым подводом и отводом воздуха (рис.2 а, б, в, г, д, е), а также одноступенчатые отсеки (рис. 2 ж, з, и, к, л, м).
Рис.2. Схема опытных турбин:
а,б–изолированная ступень; в, г–двухступенчатые одновальные
отсеки без разделения и с разделением мощности по ступеням;
д,е–двухступенчатые отсеки с разрезным валом без отбора и
с отбором воздуха: 1–подводящий трубопровод; 2,4–ступени 1 и 2; 3,5–ходовые части турбин 1 и 2; 6–камера отбора; ж,з,и,к,л,м–одноступенчатые отсеки: патрубок-ступень; ступень-диффузор;
ступень-патрубок; ступень-диффузор-патрубок; турбина;
турбина-диффузор: 1–входной патрубок;
2–ступень; 3–ходовая часть; 4–диффузор; 5–выходной патрубок
Экспериментальные исследования одиночных турбинных ступеней, одно-и двухступенчатых отсеков проводятся, в основном, на двух экспериментальных турбинах (каждая с гидравлическим или индукторным тормозом) [1].
Рис. 3. Схема экспериментальной воздушной турбины БГТУ с разрезным валом для испытаний двухступенчатых отсеков (например, с отбором воздуха между ступенями); 1-ходовая часть первой турбины; 2 и 3-диафрагма и рабочее колесо модели предотборной ступени; 4-камера отбора; 5 и 6-диафрагма и рабочее колесо модели послеотборной ступени; 7-ходовая часть второй турбины; 8-выходной патрубок турбины; 9-расходомерное сопло; 10-шибер; 11-патрубок отбора |
