книги из ГПНТБ / Гидродинамика лопаточных машин и общая механика [сб. ст
.].pdf
|
|
|
- |
ІО - |
|
через |
пего. |
|
|
|
|
Па рис.й |
нанесена расчетная зависимость-для исследуемого на |
||||
соса ( |
Q - |
л/сек, |
а р |
- кг/см? , |
'/'{ - об/ынн.) ; |
|
|
= 0 ,0 ^ і(9 і) |
-0 ,1 6 1 5 -0 4 0 '* - 0,575 ІО"6 . |
||
В этой |
формуле перепад |
|
соответствующий падению давле |
ния в насосе, считается положительным; Поэтому знаки перед коэф фициентами обратим обычно применяемым. Методы расчета бескавитационных характеристик насосов в первом квадранте имеются. По нашим данпнм получается, что такая характеристика справедлива и для й-го квадранта в случае отсутствия кавитации. Рассчитав (или получив *
экспериментально) эту характеристику, |
используя |
описанный выше ме |
||||||||||||
тод, |
нетрудно |
рассчитать |
и параметры насоса при наличии кавитации |
|||||||||||
для любых условий его работы. Лля этого необходимо для эадапных |
||||||||||||||
чисел оборотов |
наооса и |
д р н |
найти по рассчитанной характери |
|||||||||||
стике Сі) раоход через него |
Q, |
в |
случае отсутствия |
каиитации. |
||||||||||
Зная |
величину |
Q, |
по |
зависимости |
AP = f(Qn=o) |
длярвых>Р<яв |
||||||||
определить перепад |
давлений |
|
ДРш |
, необходимый ' для обеспе - |
||||||||||
чения |
расхода |
Q, |
через горло |
диффузора насоса. |
Этому перепаду . |
|||||||||
лрні |
в случае |
наличия |
кавитации |
(РВых<Ркяв) |
соответствуем |
|||||||||
меныпніі |
расход |
Q |
. Это и есть тот |
искомый расход, |
который |
бу |
||||||||
дет протекать через |
иасос при заданных числе оборотов |
П. |
и пере |
|||||||||||
паде |
давления па насосе |
Д р н |
|
. Он определяется |
по тем |
же |
кри |
|||||||
вым (рис.Э) при найденном значении |
л р н, |
для |
конкретной |
ве |
||||||||||
личина |
Peux |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Практически нахождение этого расхода по рассчитанному значе |
|||||||||||||
нию |
Q, |
производится |
так, |
как |
это |
показано на рис.2. |
|
|
||||||
|
В связи с |
тем, |
что в рассматриваемом случае кавитация зависит |
|||||||||||
от расхода через насос |
Q |
и |
противодавления |
Р&ых |
.вполне |
|||||||||
понлтпо, |
что разным |
значениям |
противодавлепия |
РВых в |
координатах |
|||||||||
|
______ 0 _ |
|
будут |
соответствовать разные |
кривые, |
|
|
|||||||
П2 |
|
П. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
жидкости во врашаонеЧсн плоской круговой решетке
Ю.А.Русских, В.А.Васильев, В.А.Коробченко
Изучение потоков в относительной движении начато сравнитель но недавно. Экспериментальному исследованию потока внутри рабоче-
го |
центробежного колеса посвящено лишь небольшое число работ |
|
[ |
1,2,3 и др.] ; большинство из них относится к колеоам |
насосно |
го |
и вентиляторного типа. |
|
|
Изиѳрение параметров потока в указанных работах проводилось |
|
о помощью пневиоиѳтричѳских насадков, установленных либо |
за вра- |
-чающимся колесой, либо внутри межлопаточного какала. Присутствие насадки в реальной жидкости неизбежно искажает действительную кар тину течения, поэтому результаты проводимых работ носят противо - речивый часто взаимоисключающий характер.
Для того, чтобы глубже проникнуть в фиэичеокий процесс обте кания круговой реветки, узнать достоверную картину течения в межішпаточном канале, необходим более тонкий и совершенный экспери мент.
Внастоящей работе измерение относительной скорости проводи лось Ьпонощью беоконтактного оптического метода [ Д ] . Этот ме - тод основан на применении оптического анемометра - прибора, по - авсляющего'иамерять относительную скорость дейотвительйоге пото ка, не внося возмущений в реальную картину течения.
Экспериментальному исследованию была подвергнута плоская кру говая решетка, основные данные которой привадеіш в таблице №I .
|
|
|
Таблица JAI |
|
Dl [мм) |
D» [UM] |
6,= 6і [MUl |
Z |
РіЛ~ А л |
І9Э |
2Ѳ6 |
17 |
В |
22° |
Лопасть решетки очерчена по логарифмической спирали. Подоб ные лопаоти имеют широкое распространение в турбомвшииах , а
методы расчёта обтекания их достаточно хорошо разраоотапы. Ведущий дирк рабочего кодеоп вытачивался ив алгаштеьои па
ковки,к котороиу приваривались отдельно изготовлении# но табло - ну лопатка,Толщина лопаток б ші, Поверхнооть меилопнточішх кана лов покрывалась черной пиальв.Ведоиый диок - прозрачный,изготав ливался из органического стекла и крепился к лопаткаи при помощи винтов.
Корпус наооса ииел специальные прозрачные окна для подовета потока в плоскости вращения,о крышка насоса - прозрачный сектор, необходимый для измерения относительной скорости по методу [й ] . В качестве рабочего тела использовалась вода из водопровода.
Экспериментальное определение относительной скорости было проведено на четырёх радиусах меалочаточного канала:
Г^-ІСЙШ І, |
1^=112 мм, |
Ç =122 |
мм |
и |
r;= [3 2 u u |
и двух реиииах |
по расходу |
Û,= 20,6 |
л/оек, |
0,= 1Y,Э л/сек. |
Расходы устанавливались по вертушке,обороты при этом б,ли посто янные и равнялись П = 750 об/мин.Одновременно ьа указанных радиуоах измерялось поле скоростей в зазоре Между рабочим коле - оои и крышкой наоооа'ддя определения расхода нидкоптн па перете кание.
С цельи контроля нетода измерения скорости было проведено сравнение показаний расхода по вертушке о расходом,подсчитанным по экспериментальна измеренным скоростям в цеждопастцом каиалае и в зазоре неіду рабочим колесом и крышкой насоса,Сравнение пока зало практическое совпадение расходов и свидетельствует о том,что точность экспериментальных данных полностью обеспечивает цели на стоящей работы.
На рис.І и 2 приведены результаты экспериментальных измере
ний.
Известно [5] ,что относительная скорость в межлопаточных каналах центробежного колеса увеличигается для лопаток загнутых назад в направлении от рабочей поверхности лопатки к нерабочей (тыльной) поверхности сооедней лопатки.
Приводимые экспериментальные данные показывает,что действи тельное поле относительных скоростей существенно отличается от теоретического,Такие явления как наличие пограничного слоя.ви - хревие.эоіш,а в некоторых; случаях и обратные токи приводят к то му,что действительная картина потоков в проточной части резко отличается от той,которая описывается уравнениями,полученными для идеально* жидкости.
Рис. 1. |
Q=R97ceK,' |
СО = 7ß5 '/сек. |
г- 1.5 -
ЛРГГЕРЛТУРЛ Г
I . Локшин И.Л. Исследование потока За колесами центробежных вентиляторов в относительном движении,- "Промышлен ная евродинамика", Сборник №12, М., Обѳропгиз, 1959.
2 , Икарбуль С.В. Эксперішентальяое исследование структуры потока в рабочем колесе центробежного компрессора с различными профилями лопаток, М.-ОІ., Мавгиз, I9R2, отр. 07-58. (Труды ВПИ №221).
3. Fischer К., |
Thorna D. |
(Investigation of flo w conditions |
In |
a cen trifu g a l pump. „Trans. ASME " 1932, |
|
H Y D -5A -8 . |
p. 141. |
0. Алексеев В.Ф., Васильев В.И., Коробченко В.А., Русских Ю.А Тапскпй А.М. Расчет коэффициента усиления и эффективного
плеча оптического анемометра. Сб.трудов ВПИ,1968. 5. Лившиц С.П.Аэродинамика центробежных компрессорных марин.
Изд."Машиностроение",1966.
ОБТЮГЛТОРІЮК УСТРОЙСТВО ш иссл стоил НИН ПОТОКА ВО ВХОДНОЙ МАГИСТРАЛИ ІІИІВІСОБОГО ПРВДЛОООА
М.А.Зайцев, Й.А.Коробченко, Л Г.ПлуТалои, А.М.Танокий
Использование оптических метопов измерении скоростных пото - ков несжимаемой жидкости (в частности, метода меток) является наиболее перспективным [і] . Идея метопа меток сравнительно про ста и заключается в регистрации параметров движении меток, име ющихся в потоке или специальным образом вводимых в него.Основное ■преимущество метода заключается D возможности не только качест - венного, по и количественного исследования нестациопарных п о то ков с относительно высокой точностью. Но данным Шраубэ погрет - нооть измерения мгновенных значений вектора скорости дпнження жидкости методом меток с использованием в качестве меток пузырь
ков водорода, выделяющихся на платиновом алектроде, |
пометенном в |
||||||||
исследуемый |
поток, |
о регистрацией |
парамет]юв |
их движения методом |
|||||
скоростной |
киносъёмки, составляет |
3,9# |
|2] . |
|
|
|
|||
Внедрение же метода меток в практику исследований требует |
|||||||||
решения ряда вопросов, а именно: |
выбор материала меток |
и способа |
|||||||
их введения в исследуемый поток, |
брганизация |
освещения |
и способ |
||||||
регистрации параметров движения меток и т .д . |
При этом вопрос ор - |
||||||||
гянизаиии освещения |
является |
наиболее |
сложным и ответственным |
||||||
[ Э] . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ниже приведено |
описание |
осветительного |
устройства, |
генери - |
|||||
руюшего мойные |
осветительные, импульсы, |
спроектированного для нзу- |
|||||||
.чения структуры |
потока во входной |
магистрали |
насоса |
со |
шнеком ме |
тодом меток, вводимых в поток рабочей жидкости. Осветительное устпоііство с успехом может быть попользовано для гидродинамичес ких исследований в калиташюнных трубах.
Источником света являются импульсные лампы типа ШК-120, пи
таемые ит сети переменного |
тока. Управляющая схема подаёт пуско |
||
вые импульсы поочерёдно |
на |
управляющие электроды импульсных ламп |
|
и вплывает вспышки в них |
через определённые |
промежутки времени. |
|
Общий вид осветительного |
устройства показан |
па рис.1. |
Ри с .I .
Всостав импульсного рсветителъного устройства входят следую щие узлы.
1 . Комплект импульсных ламп типа ГОК-120, установленных в осве
тительной арматуре с отражателем. -
2 . Индивидуальные выпрямители, предназначенные для создания на электродах каждой из импульсных ламп постоянных напряжений заданной
величины.
3 . Управляющая схема, предназначенная для подачи на управляю щий электрод каждой из ламп импульса высокого напряжения в задан ный момент времени.
й. Источник питания управляющей схемы. ' |
■ |
|
|
|
Импульсные лампы установлены в гнездах, |
укрепленных |
на |
изоли |
|
рующем основании из оргапичеокого стекла, |
которое установлено |
на ' |
||
передней части отражателя, изготовленного |
из |
алюминиевого |
с п л а в а .- |
|
Выпрямители, предназначенные для питания |
импульсных |
лам п ,'р а |
ботают от однофазной сети переменного тока промышленной частота ' напряжением 220 в и выполнены по бестрансфориаторной рднополупери-
одной схеме на полупроводниковых диодах типа Д2І5. Для уменьшения
нагрузки на диод в течение зарядки конд енсатТра"МШЮ~тдф-4КЮ»в-—«к |
|
Г |
г °с. публичная ■ В |
I нзучмо-тѳхкяческчч I
включены балластные резисторы. Постоянное напряжение-,создаваемое на выводах конденсатора, подается на электроды импульсной лампы.
Блок-схема управления представлена на р и с .2. Принцип действия схемы следующий. .
Импульсы напряжения от электромагнитного датчика оборотов подаются на вход усилитейя '7 " (блок і ) и затем на формирующий
каскад "Ф", который преобразует их в прямоугольные импульсы дли
тельностью |
5 |
м /сек, которые |
попадают па Вход ждущего мультивибра |
тора блока |
2 |
при нажиме на |
кнопку ."Пуск". |
Отрицательный импульс, длительность которого равна длитель ности цикла срабатывания импульсных ламп или повышает её, по
ступает на один из выходов |
схемы " И |
" . |
Второй вход схемы " И |
" соединен |
с выходом .мультивибратора, |
который генерирует прямоугольные импульсы с изменяемой частотой повторения, равной частоте вспышек ламп импульсного осветителя. При замыкании переключателя мультивибратор синхронизируется им пульсами с выхода формирующего каскада ” Ф " .
Третий вход схемы " И " соединен с выходом триггера схемы "Запрет", которая генерирует запирающий импульс по окончаний цик ла работы осветителя и может быть возвращена в исходное состояние
при нажиме на кнопку "Контроль". |
|
|
|
|
|
|||||
Когда на вход с*емы " |
И |
" подан |
пусковой |
импульс |
от |
ждущего |
||||
мультивибратора |
и схема "Запрет" находится в |
исходном |
состоянии, |
|||||||
импульсы |
от мультивибратора |
попадают |
на' вход |
пересчетной |
цепочки |
|||||
триггеров |
Т( - Т |
• |
.Выходы |
триггеров |
соединены с |
диодной |
матри |
|||
цей - дешифратором, |
на выходах |
1 . 2 ,3 ... 1 6 которой |
поочередно со з |
даются запускающие импульсы, используемые для запуска импульсных
ламп. |
|
|
|
|
|
|
С выхода |
Іб диодного |
дешифратора' снимается |
импульс окончания |
|||
цикла, |
который |
преобразует |
триггер |
схемы "Запрет". При этом |
охе - |
|
ма " И |
" переходит в непроводящее |
состояние И |
поступление |
импуль |
сов от мультивибратора на вход пересчетной схемы прекращается. ч
После |
зарядки конденсаторов импульсных ламп цикл осветитель |
|||
ного устройства может |
быть повтореи'при нажиме кнопок |
"Контроль", |
||
и затем - |
"Пуск". |
|
|
|
Блок |
питания управляющей схемы |
представляет собой |
двухчолу- |
|
периодный |
выпрямитель, |
собранный по |
трансформаторной схеме на |
полупроводниковых диодах и дающий стабилизированные напряжения
U / = + 2 в |
и |
( X j= - |
Юв |
для |
питания цепей смещения и |
коллекторных |
цепей |
импульсных |
устройств |
на транзисторах о |
БЛОК 5 |
БЛОК ^ |
Рис 2