Устройство для моделирования турбомашины Советский патент 1983 года по МПК G06G7/66 

Изобретение относится к моцепированию аэро- и гицроцинамических процессов и может быть испопьзовано цля проектирования, исспецования и налацки стационарных процессов в вентип ционных и гицравпических сетях горного ме йлпургического химнческч.го и других производств нароцного хозяйства. Известно устройство цдя электричеокого моделирования турбомашины, в котором используется элeктpичecкaяJgеть постоянного тока с нелинейным сопротивлением в вице лампь; накаливания, включенной поспецоватально с линейным сопротивлением на источник псютоянной Э Схема моделирует шахтный вентилятор по устойчивой ветви его напорной хара& , теристики 4-3 Основным недостатком устройства является низкая точность моделирования Модель воспроизводит лишь рабочую монотонно пацающую часть напорной ха. рактеристики вентилятора. При моделировании используется аналогия между крутопацающей внешней характеристикой трансформатора и рабочей частью напорной характеристики вентилятора. Модель громоздка и опятьтаки не точна, так как не воспроизводит неустойчивую область напорной характеристики. Наиболее близким по технической сущности к преолагаемому является устройство, использующее асинхронный двигатель в качестве модели турбома шины , Недостатками известного устройства 5ШЛЯЮТСЯ сложность конструкции и низкая точность моделирования. Цель изобретения - упрощение конструкции кГповышение точности моЕ епир ания,, Поставленная ц;ель достигается тем, что в устройс:тво для моделирования турбоманшны, содержащее источник напряжения переменного тока, введены сое диненные последовательно ограничигелгз ный резистор, катушка нелинейной инцуктивности, нокопительный конденсатор и нагрузочный резистор, причем свобоцрные выводы ограничительного и нагрузо ного резисторов подключены к выводам источника напряжения переменного тока. В основу моделирования положена аналогия между напорной характеристикой турбомашины, имеющей неустойчивую область, и вольт-амперной характеристикой последовательной феррорезонансной цепи, имеющей подобную область неустойчивости. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства} на фиг. 2 - грдфики, поясняющие принцип Жействия устройства. Устройство содержит источник 1 напряжения перетленного тока, ограничительный резистор 2, кртушку 3 нелинейной инауктивности/ накопительный; конденсатор 4, нагрузочный резистор 5. Устройство работает следующим образом. В рабочем режиме изменяется ре зистор 5 (фиг, 1), т.е. нагрузка, моделирующая вентиляционную сеть. Это вызывает изменение тока в устройстве. Снимая вольт-амперную характеристику (){фиг. 2), представляющую собой .зависимость напряжения на выходе мод&ля турбомашкны от тока, получаем аналог напевной характеристики турбомашины H«f/QJ (зависимость давления от производительности), Погрешность моделировашм не превышает 5%. Оплошной кривой фиг. 3) показана напорная характеристика осейого вентилятора ЦАГИ серии В и пунктиром - напорная характеристика построенная в результате эксп& римента, Изменение параметров элементов феррорезстанснрй цепи 2-4 (фиг. 1) позволяет видоизменять . характеристику в зависимости от режима вентилятсфа или насоса, т.е. произвоссить отладку расчетной кривой при аппроксимации. Известно, что изменением угла установки лопаток на рабочем колесе осевого вентилятора напорная характеристика его изменяется, более или менее вьфаженную седлоофазную . Изменением етлкости KOHjaeHcaTopa 4 можно перш 1ещать точку провала на характеристике. Увеличением емкости конденсатора 4 можно опустить точку провала (ТП) по вертикали и сместить точку максимума (ТМ) по горизонтали (фиг. 4). Изменением сопротивления резистора 2 можно перемещать точку максимума (ТМ) ио вертикали. Точка феррорезонанса (фиг. 4), сЬответствующая точке максимума (ТМ), при неацзм& еааык параметрах катушки 3 и конденсатора 4 лежит на вертикаИИ| и положение ее определяется падением напряжения на резисторе 2. Ув&пйчением сопротивления резистора 2 можно иопнять точку фвррорезонанса и «хкхгветственно опустить точку максимума (ТМ) напорной характе1жстики, (фИ. 5), Особенностью напоркМ х актеристикв насоса является ващпше макоамума цавяения4{ |ц , превышающего началь ное значение цавлп ВЕИя Но т.е. характеристшш имеет Моцепировать laKyx) характеристику -мояшо изменением величины нетрузрчного резистора. :5. ; - . ., - 1 а54 При этом .характеристика 6 (фиг. 6) смещается влево. При наличии двух параллельно работающих вентиляторов возможны цве неустойчивые области на напорной характеристике Две моцели изготовленные по преопагаемой схеме, позволяют воспр(жзвогшть результирующую напор ную характеристику имеющую -цве о&ласти неустойчивости (фиг. 7). Прецлагаемое устройство позволяет просто и с большой ТОЧНОСК.Ю моцелировать различные напорные характерист ки турбомашиш).

УСТРОЙСТВО ДЛЯ MOflB.ЛИРОВАНИЯ ТУРБОМАШИНЫ, соц жащее источник напряженШ першиюянетю тока, отпивающееся тем, что, с цепью упро цш1ия ковструкшга и повышения точностн моаетфовавяя, в него ввецеяы соеоивенаые поспепо вательно огрешвчитегшяый рвзастор, катушка непинейной яноукгавиосга, на ксиштепьный конценсатор в 1шгрогзочный резистор, причем св бсщаые шлвооы ( ничитепьного в нагрузочного, резисторов поЯключень к шлвоцам источника напря жения переменного тока. 4 г ю tc o ел

Фиг2

20 40 60 SO ЮО t20 0,Фиг.3

Vl %

Фи8.4

т

OJt/tS

tt

Фиг.7