- •Утверждаю Ректор университета
- •Энергетическое машиностроение
- •Разработал: а.В. Осипов, к.Т.Н., доц.
- •Основные обозначения и сокращения
- •Введение
- •Основные вопросы моделирования
- •Опытные стенды, модели и приборы
- •Статический стенд
- •2.2. Экспериментальные турбины
- •2.2.1. Турбина с гидравлическим тормозом
- •2.2.2. Турбина с индукторным тормозом
- •М одели лопаточных решеток
- •2.4. Модели турбинных ступеней
- •2.5. Приборы
- •3. Вопросы техники безопасности
- •4. Лабораторная работа №1 Экспериментальное исследование распределения давления на профиле турбинной лопатки
- •4.1. Цель работы
- •4.2. Теоретические сведения
- •4.3. Методика проведения эксперимента и обработки опытных дынных
- •4.4. Требования к отчету о лабораторной работе №1
- •5.3. Методика проведения эксперимента и обработки опытных данных
- •5.4. Требования к отчету о лабораторной работе №2
- •6. Лабораторная работа №3
- •6.1 Цель работы
- •6.2. Теоретические сведения
- •6.3. Методика проведения эксперимента и обработки опытных данных
- •6.4 Требования к отчету о лабораторной работе №3
- •7.3. Методика проведения эксперимента и обработки опытных данных
- •7.4. Требования к отчету о лабораторной работе №4
- •8. Лабораторная работа №5 экспериментальное исследование структуры потока за рабочим колесом осевой турбинной ступени
- •8.1. Цель работы
- •8.2. Теоретические сведения
- •8.3. Методика проведения и обработки опытных данных
- •8.4. Требования к отчету о лабораторной работе
- •Лабораторная работа №6 Характеристики и треугольники скоростей центробежных компрессоров
- •Расчетные характеристики центробежного компрессора
- •2.1. Схема течения потока в рабочем колесе с бесконечным числом лопаток
- •2.2. Схема течения потока в рабочем колесе с конечным числом лопаток
- •3.Последовательность выполнения лабораторной работы
- •4. Отчет о лабораторной работе
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7 Геометрические характеристики и треугольники скоростей ступени осевых компрессоров
- •1. Треугольники скоростей осевых компрессоров
- •2.Последовательность выполнения лабораторной работы
- •3.Отчет о лабораторной работе
- •4.Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №8 Испытание вентиляторной установки со снятием внешних характеристик
- •Характеристики вентиляторов
- •2. Стенд для испытания вентиляторов
- •Основные данные вентилятора и электродвигателя
- •Измерительная аппаратура
- •3. Порядок выполнения работы
- •Расчетные формулы
- •Протокол испытаний
- •4. Отчет о лабораторной работе
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №9 Определение внешних характеристик центробежного насоса
- •1. Характеристики центробежного насоса
- •2. Содержание и порядок выполнения лабораторной работы
- •3. Стенд для испытания центробежного насоса. Измерительная аппаратура
- •4 . Отчет о лабораторной работе
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №10 Параллельная и последовательная работа компрессоров
- •1. Работа компрессора на сеть
- •1.1. Параллельное соединение компрессоров
- •Последовательное соединение компрессов
- •2. Экспериментальная установка и методика измерений
- •3. Отчет о лабораторной работе
- •4. Протокол испытаний
- •5. Контрольные вопросы
- •Список Литературы
2.2.1. Турбина с гидравлическим тормозом
Вал 5 и его подшипники 6, качающийся корпус подшипников 7 и гидротормоза 8, а также некоторые другие узлы размещены внутри неподвижного корпуса-капсулы 9 (рис.4). Капсула закреплена во внешнем корпусе 10 посредством четырех профильных стоек 11. Внешний корпус турбины выполнен в виде цилиндра диаметром 700 мм без горизонтального разъема.
Рис.4. Экспериментальная воздушная турбина БГТУ капсульного типа с гидравлическим тормозом: 1–устройство для разделения измеряемого момента; 2,4–турбинные ступени 1 и 2; 3–камера отбора воздуха; 5–вал турбины и гидротормоза; 6–подшипник вала; 7–качающийся корпус;
8–гидротормоз; 9–неподвижный корпус-капсула турбины; 10–внешний корпус турбины; 11–профильная стойка; 12–подшипник корпуса 7;
13–диафрагма для определения осевого усилия; 14–изодром; 15–датчик измерителя частоты вращения ротора
Такая конструкция обеспечивает подвод или отвод воздуха в осевом направлении при достаточно высокой окружной равномерности потока. Это позволяет избежать побочных влияний отдельных частей стенда на характеристики опытного объекта и повышает качество опытов.
Корпус гидротормоза 8 и корпус подшипников ротора 7 составляет жесткую конструкцию, опирающуюся на подшипники качения 12. Поэтому полезный момент турбины определяется как сумма момента гидротормоза и момента трения в подшипниках ротора турбины. Это также повышает точность эксперимента и избавляет от необходимости проводить тарирование подшипников. Ротор турбины опирается на подшипники качения 6, что обеспечивает малые радиальные и осевые перемещения ротора, а также упрощает маслоснабжение установки. В силу этого, а также вследствие достаточно хорошей компенсации тепловых расширений турбины, осевые и радиальные зазоры в проточной части исследуемой модели выдерживаются с высокой точностью. Зазоры проточной части в процессе работы установки контролируются посредством оптических и механических устройств.
Вырабатываемая опытной турбиной и поглащаемая гидравли-
ческим тормозом мощность преобразуется в теплоту. Для обеспечения надежной и устойчивой работы гидротормоза эта теплота отводится посредством пропуска соответствующего количества охлаж-
дающей воды через рабочие камеры гидротормоза. Необходимое для смазки и охлаждения подшипников масло подается с помощью шесте-
ренчатого насоса с электрическим приводом, который устанавливается на крышке масляного бака.
Система трубопроводов водо- и маслоснабжения ходовой части турбины и гидротормоза, а также рычаги взвешивающего устройства размещены внутри полых профильных стоек 11. Вода и масло к соответствующим узлам установки подводятся под давлением, которое контролируется с помощью специальных регулирующих и защитных устройств. Турбина снабжена специальным электромехани-
ческим устройством для определения осевых усилий, действующих на ротор [1].
Блочная компоновка ходовой части турбины и гидротормоза позволяет достаточно просто получать различные конструктивные схемы опытного отсека (см., например, рис.2).
